Horten Ho IX vs. Northrop B-2 Spirit

Dieses Thema im Forum "Technikgeschichte" wurde erstellt von Kosmokrat, 12. Dezember 2011.

  1. Kosmokrat

    Kosmokrat Mitglied

    Hallo,

    ich habe mal eine Frage zu den og. Flugzeugen.

    Bei der B-2 muss, damit sie nicht abstürzt, permanent der Computer steuern:

    "Aufgrund ihrer außergewöhnlichen Konstruktion ist die B-2 ein Flugzeug mit negativer statischer Stabilität (auch als „aerodynamisch instabil“ bekannt). Das bedeutet, dass sie ohne permanente computergenerierte Steuerbefehle unkontrollierbar wäre und sofort abstürzen würde."

    Quelle: Northrop B-2 ? Wikipedia

    Nun habe ich auf dieser Seite Gotha Go 229 - Flugzeug mit Strahltriebwerk im 2. Weltkrieg gelesen, dass die Ho IX "Ende Frühjahr 1945 bereit war, die Erprobung im Hochgeschwindigkeitsbereich zu beginnen und Sie erreichte bei einem Flug fast 800 km/h."
    Desweiteren wird aufgeführt, dass die Höchstgeschwindigkeit bei 870 km/h
    liegt.

    Wie passte das zusammen?
    Also, wie kann es sein, dass die Ho IV 1945 ca. 800 km/h, ohne Computer, geflogen ist, während die B-2, bei 1.010 km/h (auf optimaler Höhe) und
    917 km/h (auf Meereshöhe) permanent Computerbefehle braucht?
    Beide Flugzeuge sehen ja fast gleich aus.
    Oder steckt der Teufel im Detail?

    Ich habe bis jetzt noch keine Antwort gefunden und hoffe, dass Ihr mir eine geben könnt. :winke:
     
  2. silesia

    silesia Moderator Mitarbeiter

    Ich bin bzgl. Physik und Aerodynamik auch nur Laie, aber der Ansatz einer Erklärung aus dem, was ich aus der Literatur [*] verstanden habe:

    Siehe hier zu den Windkanalforschungen, Pfeilflügler und Fliegen im Überschallbereich:
    http://www.geschichtsforum.de/f68/die-rolle-der-schweiz-im-zweiten-weltkrieg-1499/index3.html

    Die Stabilitätsprobleme an den Tragflächen, auch (abgemindert) bei Pfeilflüglern, treten zwar schon knapp unterhalb der Schallgeschwindigkeit auf. Bemerkenswert sind dabei die Stoßwellen/Verdichtungsstöße auf die Tragflächen, die auch schon im hohen Unterschallbereich Probleme bringen. Diesbezüglich liefen einige Versuche auch in den deutschen Windkanälen. Die Pfeilflügel-Anordnung minderte diese Schwierigkeiten gegenüber herkömmlichen Flugzeugen. Bei 800 km/h eingangs des transsonischen Bereichs mag der Pfeilflügler ausreichend Stabilität besitzen, bei 1000 km/h eben nicht mehr.

    Einstieg hier:
    Überschallflug ? Wikipedia

    [*]
    Meier, Hans-Ulrich: Die Pfeilflügelentwicklung in Deutschland bis 1945
    Trischler/Schrogl : Ein Jahrhundert im Flug - Luft-und Raumfahrtforschung in Deutschland 1907-2007
     
  3. Kosmokrat

    Kosmokrat Mitglied


    Ok, das ist doch schon mal was brauchbares.
    Danke. :winke:
     
  4. Rurik

    Rurik Aktives Mitglied

    Die Gebrüder, Reimar und Walter, Horten kamen aus dem Segelflugzeugbau, wo sie sich auf Nurflügler spezialisiert hatten. Nach anfänglichem Modellbau hatten sie sich 1930 an ihr erstes Segelflugzeug gewagt, das auch prompt den Röhnwettbewerb 1934 gewann. Sie bauten dann an weiteren Nurflüglern, in die sie ihre vorherigen Erfahrungen einbrachten und bis zur Perfektion optimierten. Dabei kam 1943/44 z.B. die Horten VI heraus, das Segelflugzeug mit der damals geringsten Sinkgeschwindigkeit von 0,43 m/s.
    Als sie 1936 auf den Aerodynamiker, Prof. Busemann, trafen und er sie auf die Bedeutung des gepfeilten Flügels zur Hinausschiebung der Verdichtungsstöße bei schallnahen Flügen hinwies, beschlossen sie ihre Erfahrungen mit gepfeilten Flügen in ein Hochgeschwindigkeitsflugzeug einzubringen.
    Das wurde dann die Ho IX. Dies war in seinen Grundmerkmalen ein Segelflugzeug und daher auch sehr flugstabil.
    Hier mal ein Beispiel, das Ding fliegt sich fast von selbst: Horten (flying wing Germany 1935) - YouTube

    Bei der B-2 war die tarnkappenoptimierte Konstruktion am wichtigsten, sodass die aerodynamischen Eigenschaften derart extrem zurückstanden, dass sie zu diesem eckigen Ding wurde.
     
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  5. corto

    corto Aktives Mitglied

    Hallo Rurik,

    "eckiges Ding" ?
    Du meinst aber nicht die F-117 oder?

    Oder meinst du den Unterschied zur z.b. yb-49 ? dann würde das Wort "eckig" wieder sinnig.
     
  6. Rurik

    Rurik Aktives Mitglied

    Hallo corto,
    das ist vielleicht auch Ansichtssache, aber für mich ist die Northrop B-2 ziemlich eckig, kantig und gezackt. Die Lockheed F-117 noch mehr.
     
  7. corto

    corto Aktives Mitglied

    Hallo,

    Ja, im Vergleich zur Horten ist der B-2 eckig.

    Ich hatte mir schon gedacht das du nicht den Fehler machst nighthawk und spirit zu verwechseln.

    nix für ungut ;)
     
  8. silesia

    silesia Moderator Mitarbeiter

    Wobei das eckige bzw. kantige der YB49 bei den Instabilitäten vermutlich keine große Rolle spielt. Wichtiger sind das Flügelprofil und -dicke.

    "Flügelprofil und Flügeldicke legen den Schluss nahe, dass die Ho IX V2 kaum die postulierten Flugeigenschaften erreicht hätte [Hinweis auf die Grafiken zu Schwanzlastigkeitswerten und Profilwiderstandsbeiwerten im DVL 2,7m-Hochgeschwindigkeits-Windkanal]. Die Flügeldaten entsprechen in vieler Hinsicht denen der Me 163 B, so dass ein Vergleich mit diesem Flugzeug erlaubt ist. Oberhalb einer Machschen Zahl von M=0,75 verschlechterten sich die Flugeigenschaften der Me 163 B drastisch. Dies wurde auf die Flügeldicke und das gewählte Profil mit S-Schlag zurückgeführt.

    Da das Wurzelprofil der Ho IX V2 eine größere Dicke als bei der Me 163 B aufwies, wären die Kompressibilitätseffekte sicher schon eher aufgetreten. Wie sich in einem Luftkampf bei hohen Geschwindigkeiten ein plötzliches Ausfahren der großen Bremsklappen ausgewirkt [*] hätte, kann man nur erahnen. Kompressibilitätseffekte plus mangelnde Richtungsstabilität hätten sicher zu erheblichen Problemen geführt."


    Meier, Pfeilflüglerentwicklung in Deutschland bis 1945, S. 334.

    [*]Das Ausfahren der Bremsen war von Horton empfohlen worden, bei Erprobung der V1 (als Gleiter). Aerodynamiker bescheinigten der IX "unkontrollierbare Schiebe-Rollbewegungen". Bei reinen Nurflüglern konnte die Gierdämpfung und Richtungsstabilität nur durch zusätzlichen Widerstand verbessert werden. Nach den Verbesserungen aufgrund Windkanalversuchen prognostizierte man die kritische Machzahl bei M=0,75.
     
  9. corto

    corto Aktives Mitglied

    Sehr interessant, dann ist also eine weitere
    "hätte man früher und mehr davon..." - Geschichte nicht ganz so wahr wie oft dargestellt.
     
  10. Rurik

    Rurik Aktives Mitglied

    Wäre immer noch nicht rechtzeitig gekommen. Allein die von silesia aufgeführten Probleme hätten eine längere Erprobungsphase nötig gemacht. Einiges hätte man sicher gelöst, wie z.B. das Trudelverhalten der Me 163 durch Vorflügelschlitze, wodurch allerdings wiederum der Luftwiderstand stieg. Den hätte man durch einstellbare Vorflügel, die im unkritischen Geschwindigkeitsbereich für das Trudeln eingefahren worden wären, sicher mindern können, aber das hätte wiederum den Aufwand und damit die Kosten erhöht.

    Die Northrop YB-49 wurde 1950 schließlich auch gestrichen, weil es ständig Probleme gab.

    Das die Horten durch ihre kleinere Reflektionsfläche und dem Aufbau aus Holz/Sperrholz begrenzte Tarnkappeneigenschaften besaß, hätte ihr sicher als Jäger, zum Abfangen der Bomber, nicht viel genützt.
     
  11. CvClausewitz

    CvClausewitz Neues Mitglied


    So ist es und nicht anders, es gibt ja genügend "stabile" Nurflügler die wurden aber auch nicht von einem Computer designed der nur eine Vorgabe hatte und zwar RCS möglichst klein zu halten.
     
  12. delcyros

    delcyros Neues Mitglied

    Der Grund für die Stabilität der Hortenschen Konstruktion ist nicht auf den Pfeilflügeleffekt, sondern auf die glockenförmige Auftriebsverteilung zurückzuführen.
    Sie generiert zwar Stabilität, das kostet aber Wiederstand.
    Bei der B2 übernimmt die Avionik die Stabilität, so dass ein Nurflügel in idealer, strömungsgünstiger Konfiguration ausgelegt werden kann.
     
  13. silesia

    silesia Moderator Mitarbeiter

    Das sehe ich nach dem Zitat der flugtechnischen Analysen von Meier ähnlich:

     

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