«Dufaux N°1» – der erste Hubschrauber

Hoi zämä

Nach dem Gyrobus und dem U-Boot möchte ich ein weiteren Meilenstein der Technikgeschichte präsentieren:
Den Helikopter der Gebrüder Dufaux, der erste Hubschrauber, der wirklich fliegen konnte.


Die beiden Genfer Armand und Henri Dufaux, bauten eigentlich Motorräder. Als dann im Dezember 1903 den Brüdern Wright der erste Motorflug gelang, erkannten sie, dass die Fliegerei so nicht gehen kann. Im Gegensatz zum Wright Katapult-Flugzeug sahen sie die Lösung nicht im Umweg über den Gleiter, sondern in einem mit Motor angetriebenen Luftfahrzeug, das senkrecht starten und dann waagrecht weiterfliegen könnte; dem Helikopter.
Bereits im Februar 1904 liessen sie ihren Helikopter patentieren und bauten ein flugfähiges Modell; den Dufaux N°1. Der Erstflug fand am 14. April 1905 im in Genf statt. Und einen Monat später präsentierten sie ihren Helikopter dem Aéro-Club de France in Saint- Cloud. Die anwesenden Aviatikern, Santos-Dumont, Blériot usw. waren begeistert. Der Dufaux-Helikopter flog, wenn auch noch unbemannt - aber er war weltweit der erste Helikopter, der aus eigener Kraft fliegen konnte.


Der Dufaux N°1 war ein Gestell mit zwei gegenläufigen Doppel-Rotoren mit einem Durchmesser von etwa 2 Metern. Angetrieben wurde er von einem Benzinmotor mit doppelt wirkendem Zylinder, 3 PS bei 1‘500 U/min und 4.5 kg Gewicht. Die Rotoren drehten mit etwa 250 U/min. Das Helikoptermodell wog 17,5 kg und konnte gut 6,5 kg heben und in der Luft frei schweben.


Vom Erfolg ermutigt, bauten sie einen Helikopter in Originalgrösse für den bemannten Flug, den Dufaux N°2. Als Motor konstruierten sie einen V20 Motor mit doppelt wirkenden Zylindern. Er leistete 120 PS bei bloss 85 kg. Der Helikopter war ein Doppeldecker mit Gitterrumpf und je zwei Schwenkrotoren. Durch das entsprechende Verstellen der Rotoren sollten sich senkrechtes Aufsteigen und ein Vorwärtsflug ergeben. Die Flugversuche im Jahre 1908 in Bière mit der Zerstörung des Helikopters.

In den folgenden Jahren konstruierten die beiden Dufaux Flächenflugzeuge und flogen damit zahlreiche Rekorde.


Gruss Pelzer


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Kannte ich noch gar nicht. Danke für die Info.
Aber, geflogen ist lediglich ein Modell!

Und, 1909, vo genau 100 Jahren also, 120 PS bei 85kg Gewicht?
Wollten die den Motor aus Balsaholz bauen?
Nee, reine Fantasie.

Bleriot flog 1909 mit einem 25 PS Motor über den Kanal und zu beginnt des Krieges flogen die meisten Flugzeuge mit Motoren um 80 PS .
Die Sopwith Camel hatte im Jahre 1917 gerade mal 130 PS , der Oberursel Ur. II des Fokkerdreideckers hatte im selben Jahr 110 PS bei 140 Kg .
Sollten die Werte von 120 PS bei 85 Kg stimmen würden die Gebrüder wohl der weltgrösste Hersteller von Flugmotoren geworden sein.

Grüezi

Der Motor war seiner Zeit weit voraus und die beiden Dufaux waren geniale Konstrukteure.
1906 gab es keinen Benzinmotor, der kräftig und leicht genug war, um ihren Helikopter n°2 zum fliegen zu bringen. Da sie aber bereits grosse Erfahrung mit Motorrad-Motoren hatten, bauten sie sich einen völlig neuen Motor. Als Basis diente der Motor von N°1. Sie montierten fünf solche doppelt wirkenden Einzylinder auf eine Kurbelwelle. Und dann koppelten sie vier solche Einheiten auf eine einzige Welle. Es entstand so eine Art 20 Zylindermotor. Der leistete bei 1‘560 U/min etwa 120 PS. Bohrung und Hub je 100mm, wassergekühlt und drei Ölpumpen. Das Leistungsgewicht betrug etwa 700 g/PS – Weltrekord für die nächsten 40 Jahre.

Der Helikopter N°2 entwickelte damit eine Hubkraft von etwas mehr als 700kg, das Gefährt wog flugfertig bloss 660 kg. Rein rechnerisch hätte es fliegen könne. Bei unzähligen Tests ging immer wieder etwas kaputt. Die Dufaux flickten und entwickelten ihren Helikopter weiter, aber der zerstörte sich langsam selber. Und als dann 1909 Bleriot den Ärmelkanal überflog, wandten sich die Dufauy auch den Flächenflugzeugen zu. Und flogen mit ihrer Dufaux N°4 einige Rekorde…

Hier sieht man einen kompletten Motor. Ein doppeltwirkenden Zylinder mit den vier Ventilen und den beiden Zündkerzen. Die Pleuelstange führt dabei durch einen der Brennräume. So ein 4-Takt-Motor leistete 6 PS und wiegt bloss einige Kilo.


Und hier zwanzig solcher Einzylindermotoren kombiniert zu einem 20-Zylinder Motor. Mit seinen 40 Brennräumen muss er recht ruhig gelaufen sein! :yes:


Übrigens; seit 1971 schlummert der geniale Motor im Lager des „Verkehrhaus der Schweiz“. Beschädigt und verunstaltet durch spätere Umbauten.


Gruss Pelzer


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So richtig viel kann man den Bildern leider nicht entnehmen. Könnte es sein, dass es sich um einen Gegenkolbenmotor handelt, wie ihn später Junkers baute? Es gibt bei diesen Motoren das Problem, dass der Kolben für den Auslass der Verbrennungsgase sehr hohen Temperaturen ausgesetzt ist. Deshalb konstruierte Junkers ihn auch als Diesel. Es kam aber trotzdem vor, dass der Kolben bei erhöhter Last schmolz. Heute kann man dieses Problem mit Keramik lösen.
Vielleicht setzte sich der Motor der zwei Dufaux nicht durch, weil sie das mit der Überhitzung nicht zufriedenstellend in den Griff bekamen.
Sind jetzt nur so Mutmaßungen von mir.
Ansonsten könnte ich mir damals einen solch leichten Motor mit derat viel PS auch nicht vorstellen.
Der Sechszylinder-Maybach in den Zeppelinen wog z.B. 1914 414 kg und leistete bei 1250 U/min 210 PS.

Gegenkolbenmotoren finde ich sehr interessant, da sie tatsächlich bei weniger Gewicht mehr Leistung bringen. Auch ist ihr Kraftstoffverbrauch geringer.

Hoi Rurik

Nein, kein Gegenkolbenmotor - doppeltwirkend!

Der doppelt wirkende Zylinder hat zwei Brennräume pro Zylinder. Einen über dem Kolben (wie gewohnt) und einen unter dem Kolben. Die Pleuelstange führt so durch den einen der beiden Brennräume. Beim 4-Takt-Motor zündet sinngemäss bei jedem zweiten Takt ein Brennraum, abwechselnd über und unter den Kolben.
Wenn du das Bild vom Zylinder genau anschaust, siehst du (von links nach rechts) Ventil, Kerze, Ventil vom ersten Brennraum. In der Mitte ist der Kolben, dann Ventil, Kerze, Ventil vom zweiten Brennraum. Und ganz rechts kommt dann der Pleuel aus dem Motor raus. Der Motor N°1 war luftgekühlt, der N°2 wassergekühlt.
Vergleichbare Konstruktionen sind bei Dampfmaschinen recht verbreitet.

Die Dufaux hatten weniger mit Motorproblemen zu kämpfen, als mit der Mechanik und Steuerung des Helikopters; der wollte einfach nicht so wie sie...


Gruss Pelzer


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Ach so, dann ist jede Bewegung sozusagen ein Arbeitstakt. Das erklärt einiges, auch das geringe Gewicht bei der Leistung.
Habe gerade gelesen, dass von MAN in den Dreißigern ein 12400 PS starker doppelwirkender Schiffsdiesel gebaut wurde.
Irgendwie hat sich das Prinzip dann aber trotzdem nicht durchgesetzt.

pelzer schrieb:

Hoi Rurik


Die Dufaux hatten weniger mit Motorproblemen zu kämpfen, als mit der Mechanik und Steuerung des Helikopters; der wollte einfach nicht so wie sie...


Gruss Pelzer


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Salu Pelzer,

die Steuerung ist überhaupt das Problem beim Helikopter, heute dank Elektronik keines mehr, aber die Steuerung und Regelung zB bei der aus Vietnam bekannten Bell UH1 ist fast so schwer wie der ganze Hubschrauber.

Nein, kein Gegenkolbenmotor - doppeltwirkend!

Der doppelt wirkende Zylinder hat zwei Brennräume pro Zylinder. Einen über dem Kolben (wie gewohnt) und einen unter dem Kolben. Die Pleuelstange führt so durch den einen der beiden Brennräume. Beim 4-Takt-Motor zündet sinngemäss bei jedem zweiten Takt ein Brennraum, abwechselnd über und unter den Kolben.
Wenn du das Bild vom Zylinder genau anschaust, siehst du (von links nach rechts) Ventil, Kerze, Ventil vom ersten Brennraum. In der Mitte ist der Kolben, dann Ventil, Kerze, Ventil vom zweiten Brennraum. Und ganz rechts kommt dann der Pleuel aus dem Motor raus. Der Motor N°1 war luftgekühlt, der N°2 wassergekühlt.
Vergleichbare Konstruktionen sind bei Dampfmaschinen recht verbreitet.

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Ich weiß nicht Pelzer, aber allein die Abdichtungsprobleme die eine solche Motorenkonstruktion aufwirft, halte ich für das Jahr 1909 als unlösbar.
Die fehlende relativ leichte Energiequelle stand allen Flugprojekten über die Jahrhunderte im Weg. Hat man natürlich nach Lösungen gesucht. Aber dieser "Versuchs-Motor" scheint mir noch sehr nach Suche auszusehen, nicht nach Lösung.

Was in der Dampfmaschine, und auch noch stationär!, funktioniert ist keineswegs 1:1 auf den Benzin-Motor zu übersetzen.

Repo schrieb:

Salu Pelzer,
die Steuerung ist überhaupt das Problem beim Helikopter...

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Dazu kommt noch, dass die N°2 mit Kipprotoren ausgestattet war, also senkrecht starten sollte und dann in den Vorwärtsflug übergehen sollte. Steuerungstechnisch ein überaus schwieriges unterfangen! Das wurde erst 50 Jahre später bewältigt.

Repo schrieb:

...aber allein die Abdichtungsprobleme die eine solche Motorenkonstruktion aufwirft, halte ich für das Jahr 1909 als unlösbar.

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Das das lösbar ist, bewiesen die beiden Dufaux. Der Motor lief und die Rotoren erzeugten einen Hub von 700 kg!
Aber ich gebe dir schon recht, die Abdichtungsprobleme müssen gross gewesen sein. Ähnlich wie beim Wankelmotor 20 Jahre später. Allerdings kannte man damals das Problem und die Lösung dazu von den Dampfmaschienen, die ja zum Teil auch mit beachtlichem Druck arbeiten; zum Beispiel in den Schiebern.

Überhaupt sind Dampfmotoren viel leistungsstärker, als man gemeinhin denkt. 1933 bauten die Brüder Besler einen leichten Dampfmotor; bei 80 kg Gewicht leistete der stolze 150 PS. Und damit erhob sich am 20. April 1933 ihr Doppeldecker erfolgreich in die Luft... :winke:


Gruss Pelzer


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pelzer schrieb:

Das das lösbar ist, bewiesen die beiden Dufaux. Der Motor lief und die Rotoren erzeugten einen Hub von 700 kg!
Aber ich gebe dir schon recht, die Abdichtungsprobleme müssen gross gewesen sein. Ähnlich wie beim Wankelmotor 20 Jahre später. Allerdings kannte man damals das Problem und die Lösung dazu von den Dampfmaschienen, die ja zum Teil auch mit beachtlichem Druck arbeiten; zum Beispiel in den Schiebern.

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Salu Pelzer,

und Du bist sicher, dass der Motor gelaufen ist?
Absolut sicher?
Nicht falsch verstehen, es gibt eine Eidesstattliche Erklärung von einem, der als Heizer 1899 mit Weißkopf per Dampfmaschine geflogenen sein will, und der sich dabei die Hand verbrannt haben will.

Der Wankel war 50 Jahre später, wobei Wankel seine Abdichtungskenntnisse nicht von der Dampfmaschine sondern von den Höhenladern hatte. Aber der Wankel ist ein Lieblingsthema von mir, hör ich besser auf....

Überhaupt sind Dampfmotoren viel leistungsstärker, als man gemeinhin denkt. 1933 bauten die Brüder Besler einen leichten Dampfmotor; bei 80 kg Gewicht leistete der stolze 150 PS. Und damit erhob sich am 20. April 1933 ihr Doppeldecker erfolgreich in die Luft...

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Der erste, der mit Dampfkraft geflogen ist, war aber Maxim (der vom MG)
glaube 1891, wenn auch nur einen halben Meter hoch und ein paar hundert Meter weit.

Repo schrieb:

...und Du bist sicher, dass der Motor gelaufen ist?
Absolut sicher?

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Hoi Repo

Die Dufaux testeten ihren Helikopter vom 15. Juli bis 29. August 1909 in Bière. Sie hatten Probleme mit der Motorkühlung, der Treibstoffversorgung und der Batterie. Daraus schliesse ich, dass der Motor tatsächlich lief. Und ich kann mir schwerlich vorstellen, was denn die vielbeschäftigten Geschäftsläute Dufaux sechs Wochen auf ihren Testgelände sonst getrieben hätten?
Und der Motor der N°1 lief ja vor unzähligen Zuschauern in Genf und Paris. Und schon der hatte ein beindruckendes Leistungsgewicht...


Der "Helikopter" im Juli 1909 in Bière.


und im August 1909 :S
Da wo der Mann auf dem Gestell steht, sieht man den Motor und einen der Kipprotoren...


Gruss Pelzer


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Und dieses Urbild einer vollgehängten Wäschespinne soll geflogen sein??????

Ich Fall vom Glauben ab.



Obwohl, wenn der Motor stark genug ist, fliegt ein Betonklotz.....


Was beim Modell leicht möglich ist, ist, 1909, im Original unmöglich!

Repo schrieb:

Und dieses Urbild einer vollgehängten Wäschespinne soll geflogen sein??????

Ich Fall vom Glauben ab.
Obwohl, wenn der Motor stark genug ist, fliegt ein Betonklotz.....

Was beim Modell leicht möglich ist, ist, 1909, im Original unmöglich!

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Die N°1 (das Modell) war ein Hubschrauber, N°2 ein Kipprotor-Flieger. Sicher, mit dem Tiltrotor-Prinzip haben sie sich zu weit vorgewagt. Das konnten sie steuerungstechnisch nicht bewältigen. Aber, sie hatten einen genügend starken Motor. Und damit waren sie der Zeit weit voraus.
Und die N°1 flog!

Übrigends; mit der Dufaux N°4 flogen sie im August 1910 längs über den Genfersee. 66 Km übers Wasser war damals Weltrekord und brachte ein Preisgeld von 5'000 Franken. (Bleriot flog ein Jahr vorher 39km über den Ärmelkanal)


Gruss Pelzer

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pelzer schrieb:

Die N°1 (das Modell) war ein Hubschrauber, N°2 ein Kipprotor-Flieger. Sicher, mit dem Tiltrotor-Prinzip haben sie sich zu weit vorgewagt. Das konnten sie steuerungstechnisch nicht bewältigen. Aber, sie hatten einen genügend starken Motor. Und damit waren sie der Zeit weit voraus.
Und die N°1 flog!

Übrigends; mit der Dufaux N°4 flogen sie im August 1910 längs über den Genfersee. 66 Km übers Wasser war damals Weltrekord und brachte ein Preisgeld von 5'000 Franken. (Bleriot flog ein Jahr vorher 39km über den Ärmelkanal)


Gruss Pelzer

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In den 1860er Jahren flog in Frankreich ein bemerkenswert modern aussehendes Flugzeug-(Modell) mit Gummi-Motor.
Ein Modell eben.

Ich möchte die Leistung keineswegs herabwürdigen, aber es bleiben für mich einfach zu viele Fragen offen, was den Motor angeht.
Dann, die 9 Tragflächen, die müssen doch auch einen Kippmechanismus gehabt haben, wie sonst ein Senkrechtstart? wären abgebrochen wie sonst was.

Repo schrieb:

Dann, die 9 Tragflächen, die müssen doch auch einen Kippmechanismus gehabt haben, wie sonst ein Senkrechtstart? wären abgebrochen wie sonst was.

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Hoi Repo

Auch bei modernen Kipprotoren-Flugzeugen sind die Tragflächen starr. Allerdings sind sie auch weniger zahlreich und dafür die Rotoren etwas grösser... Und stabiler.


Gruss Pelzer


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Ich muss auch sagen, so einfach ist das bei einem Hubschrauber nicht. Selbst wenn man es schafft, dass das Ding schwebt, dann muss es einem auch gelingen, dass es sich in eine Richtung bewegt und dann taucht das Problem der Lenkbarkeit auf. Und das alles, ohne das es zu einer Seite abschmiert. Das hat man vor dem Ersten Weltkrieg noch nicht lösen können.

Zu den Bildern: So viele Tragfächen bringen auch einen mörder Widerstand. Da sollte schon Windstille herrschen. 1909 war ohnehin alles Sensation, was flog. Vielleicht ist da auch in Stück Legende mit bei. Die Maschine mag ja abgehoben sein und sich auch ein paar hundert Meter mit dem Wind bewegt haben. Allein das war zu dieser Zeit weit voraus.