Anmerkungen zur Transkription:

DIE
LUFTSCHIFFAHRT DER GEGENWART.

DIE

LUFTSCHIFFAHRT

DER

GEGENWART.

Von

Hauptmann HERMANN HOERNES.

MIT EINER TAFEL UND 161 ABBILDUNGEN.

WIEN, PEST, LEIPZIG.

A. HARTLEBEN'S VERLAG.

1903.

ALLE AUTOREN-RECHTE, INSBESONDERE DAS RECHT DER ÜBERSETZUNG
IN FREMDE SPRACHEN VORBEHALTEN.

DRUCK VON FRIEDRICH JASPER IN WIEN.

[VORWORT.]

Nimmt man verschiedene Zeitungsblätter zur Hand, so stößt man fast jeden Tag auf irgend eine Notiz aëronautischen Inhaltes. Betrifft diese »sportliche Fahrten mit Ballons« oder Berichte über »lenkbare Ballons«, »Flugmaschinen« oder »simultane Ballonfahrten« u. dgl. m., stets wird dem Leser zugemutet, auf einem Gebiete bewandert zu sein, das, nach Ansicht des Laien, eigentlich noch gar keine Berechtigung hat, das Tagesgespräch zu bilden, ist doch dem Menschen die Beherrschung des Luftozeans noch immer nicht gelungen! Die rege Beteiligung der Presse an einem Schmerzenskinde der Menschheit läßt uns aber erkennen, wie tief das Interesse an der Sache der Luftschiffahrt trotzdem allenthalben ist.

Es äußert sich nicht nur in der Beteiligung an den zahlreichen Luftschiffer-Vereinen und Aëro-Klubs, an den Auffahrten und wissenschaftlichen Untersuchungen etc., sondern wird auch bestätigt durch die zahlreichen, stets wiederkehrenden Projekte, Anfragen und Nachrichten aus dem Laien-Publikum. Die Erfahrung lehrt, wie schwierig es solchen Personen, welche nicht fachmännisch gebildet sind, wird, aus dem großen Wuste der widersprechendsten Nachrichten sich zurecht zu finden.

Es war daher meine Absicht, in einer allgemein verständlichen Weise den Umfang und das Wesen der aëronautischen Bestrebungen der letzten Jahre zu erläutern, den Leser mit den hervorragenderen Leistungen auf dem Gebiete des sogenannten Kunstfahrens bekannt zu machen und ihn in weiterer Folge über die Bestrebungen der Aëronautik (Ballontechnik) und Aviatik (Flugtechnik) der allerletzten Jahre zu informieren.

Von einer Behandlung der Militär-Aëronautik wurde abgesehen, weil sie später in einer eigenen Schrift erörtert werden soll.

Eine rein theoretische Behandlung des Stoffes schien demnach von vorneherein ausgeschlossen.

Die vorliegende Schrift wendet sich somit nicht so sehr an die Fach-Aëronauten, obwohl sie auch diesen, wegen der darin enthaltenen Übersichtlichkeit des Stoffes und als Nachschlagebehelf nicht unwillkommen sein dürfte, sondern an den großen Kreis jener, welche den Bestrebungen der Luftschiffahrt überhaupt sympathisch gegenüberstehen.

Entschieden hat bis jetzt ein in deutscher Sprache abgefaßtes Werk, welches die vielen Gebiete der Luftschiffahrt in einer auch dem Laien verständlichen Weise erörtert, gefehlt. Diese Lücke soll durch die Herausgabe dieses Buches nach Möglichkeit ausgefüllt werden.

Als hauptsächlichste Quellen wurden benützt: vor allen die »Illustrierten, aëronautischen Mitteilungen«, dann die »Zeitschrift für Luftschiffahrt«, »Velo«, »l'Auto-Velo«, »Allgemeine Sportzeitung«, »l'Aérophile«, »Aeronautics«, »The Aeronautical Annual« und meine eigenen Schriften.

Der sehr rührigen Verlagsbuchhandlung danke ich bestens für ihre warme Unterstützung.

So möge denn dieses Werk hinaus in alle Welten wandern und dem Leser verkünden, was die Luftschiffer treiben, wie sie den Gelehrten nützen und was die Flugtechniker arbeiten, um einst dem entzückten, nimmer ruhenden Menschen freibestimmend das Antlitz der Erde aus dem Reiche der Lüfte zu zeigen.

Korneuburg.

DER VERFASSER.

[INHALTS-VERZEICHNIS.]

[FIGURENVERZEICHNIS.]

[I. Kapitel.]
Vorbegriffe.

1. Die Luft.

Das Studium der Eigenschaften der atmosphärischen Luft bildet die Basis aller flugtechnischen Betrachtungen.

Im gewöhnlichen Leben nimmt man von der Existenz der Luft nicht viel Notiz. Sie als einen wirklichen Körper zu betrachten, fällt uns in der Regel nicht ein und doch muß man dies, denn die einzelnen Flugobjekte durchfliegen nicht nur die Luft, sondern diese ist auch jenes wichtige und gewichtige Medium, welches einerseits die erforderliche Tragkraft liefert, anderseits den zu überwindenden Widerstand leistet.

Es kann nicht Aufgabe dieser Zeilen sein, die für die Flugtechnik so wichtigen Eigenschaften der Luft alle detailliert zu besprechen. Ihre eingehende Behandlung fällt teils in das Gebiet der Physik, teils in jenes der Meteorologie und würde für sich allein einen stattlichen Band ausmachen. Nur flüchtig soll daher auf das weite Gebiet dieses Themas hingewiesen und jedem ernsten Flugtechniker ans Herz gelegt werden, sich wohl vertraut zu machen, nicht nur mit der Zusammensetzung der Luft, sondern auch mit den so variierenden Temperaturverhältnissen, der Abnahme der Wärme mit der Höhe, den Vorsichten bei der Messung der Temperaturen, dem Drucke und dem Gewichte der Luft, dem Einflusse der einzelnen Faktoren auf die verschiedenen Eigenschaften der Luft, der Feuchtigkeit, respektive dem Wassergehalte der Luft, der Bildung der Niederschläge, der Bewölkung etc. Auch die akustischen, optischen und elektrischen Erscheinungen der Atmosphäre, sowie insbesondere die Elastizität der Luft, sind Eigenschaften, welche den Luftschiffer intensiv interessieren.

Man nahm einst an, die Verhältnisse zwischen Luft und Wasser seien sehr ähnlich, was jedoch nicht in dem Maße der Fall ist, als man, besonders früher, glaubte. Abgesehen davon, daß ja die Luft circa 777mal leichter als das Wasser ist, ist sie weit leichter zusammendrückbar als letzteres und ihm an Elastizität unendlich überlegen. Deshalb sind, wie neuere Forschungen immer mehr dartun, die von Experimenten mit Wasser herrührenden Erfahrungsresultate keineswegs so ohne weiteres auch auf die Luft zu übertragen.

Von besonderer Bedeutung ist das mit der Höhe abnehmende spezifische Gewicht der Luft. Dieses ist sehr variabel, also bei weitem kein konstanter Wert, sondern abhängig von der jeweilig herrschenden Temperatur und dem Barometerstande, in geringem Maße auch von dem vorhandenen Grade der Feuchtigkeit.

2. Der Wind.

Ein weiteres, sehr beachtenswertes Element, mit dem die Flugtechnik rechnen muß, ist der Wind.

Dieser ist nichts anderes, als in Bewegung begriffene Luft. Er entsteht durch Druckunterschiede in der Atmosphäre, indem Luft aus den Bereichen höheren, in die niederen Druckes fließt.

Während die Meteorologie sich zumeist mit der Ermittlung der Hauptwindrichtung und der durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten, deren täglichen Perioden, der Verteilung des Windes auf der Erde und dem gesetzmäßigen Auftreten beider, den Schwankungen u. dgl. befaßt, studiert die Flugtechnik außerdem noch die Einwirkung des Windes auf die Flugobjekte, die in kleinen Intervallen auftretenden primären und sekundären Schwankungen des Windes, der vertikalen und horizontalen Richtung und der Geschwindigkeit nach.

Bezüglich der Windarten unterscheiden wir zwischen gleichmäßig wehendem Wind, welcher in der Natur zumeist nur für wenige Augenblicke vorkommt und zwischen stoßweisem Wind, welcher, wenigstens in der Nähe der Erdoberfläche, als die Regel angenommen werden muß.

Alle Berechnungen können sich nur auf die erstere Gattung des Windes beziehen; jedoch muß man sich die letztere Eigenschaft des Windes dabei stets vor Augen halten. Die Unbeständigkeit der Luftströmungen zeigen uns (in größeren Höhen) nicht nur die Wolken und die Ballonfahrten an, sondern auch (in den niederen Schichten der Atmosphäre) der aus den Schornsteinen aufsteigende Rauch, die wirbelnden Blätter, der Staub, das Treiben des Schnees, das Wogen der Saatenfelder, das Rauschen der Wälder etc.

Zum Messen der Windgeschwindigkeiten hat man in neuester Zeit besonders sinnreiche Apparate konstruiert, welche auch die in kleinen Zeiträumen wiederkehrenden Fluktuationen des Windes zu beobachten gestatten. Es sei hier unter anderem auf die Apparate von Lilienthal, Wellner und Langley kurz verwiesen, sowie auf meine in der Broschüre »Ballonbeobachtungen und deren graphische Darstellung« enthaltenen Anweisungen darüber.

Versuche und Messungen ergeben, daß die Windgeschwindigkeiten innerhalb nur weniger Sekunden sehr bedeutend differieren, so daß (wenn man sich die Zeiten auf einer Abszissenachse, die Geschwindigkeiten auf einer Ordinatenachse aufträgt) selbe durch größere oder kleinere Wellenlinien wiedergegeben werden, in deren auf- und absteigenden Ästen wieder sekundäre Schwankungen auftreten.

Die bisherigen Versuche zeigten, daß der Ablenkungswinkel gegen die mittlere Windrichtung oft 10-20 und mehr Grade beträgt, die Differenzen des Neigungswinkels der jeweiligen Windstriche gegen die Horizontale übersteigen nicht selten selbst im ebenen Terrain 5-6 Grade. Eine mechanische Ausnützung dieses Umstandes durch Flugobjekte ist schwer denkbar. Trotzdem muß man diese Eigentümlichkeit des Windes sich stets gegenwärtig halten. Wer weiß übrigens, ob diese sekundären Schwankungen für schnell fliegende Luftschiffe wirklich von Belang sind?

Von besonderer Wichtigkeit ist die Geschwindigkeit und die Richtung des Windes, welche für die Bahn des Luftschiffes über der Erde von entscheidendem Einflusse wird.

Gleichmäßig wehender Wind ist wohl auf die vertikale Bahn des Flugobjektes ohne Einfluß, weil letzteres die Geschwindigkeit des Windes annimmt und alle Rechnungen bezüglich der Tragfähigkeit, Bahn etc. so auszuführen sind, als ob gänzliche Windstille herrschen würde, doch variiert die Geschwindigkeit des zurückgelegten Weges sehr bedeutend, je nachdem Mit- oder Gegenwind weht. Es ist ein alter Erfahrungssatz, daß gerade für Anfänger die sogenannte Windfrage meist eine Klippe bildet, über die zu kommen, bei der großen Zahl der auf diesem Gebiete existierenden Schriften höchst fraglichen wissenschaftlichen Wertes, oft recht schwer fällt.

Detaillierte Angaben über Richtung und Geschwindigkeit des Windes, dessen Häufigkeit und Wechsel, respektive Zunahme mit der Höhe und alle für Luftschiffahrt in Betracht kommenden Faktoren findet man in meinem Buche »Lenkbare Ballons« auf den Seiten: 59-93, ferner auf den Seiten 188-203.

3. Der Luftwiderstand.

A. Allgemeines.

Der Luftwiderstand ist die Ursache der in der Luft verzögerten Bewegung von Flugobjekten im Gegensatze zur Bewegung im luftleeren Raume.

Das Luftwiderstandsgesetz ist jener analytische Ausdruck, welcher den Einfluß sämtlicher, die absolute Größe des Luftwiderstandes bestimmenden Elemente rechnungsmäßig darstellt.

Hervorgerufen wird der Luftwiderstand dadurch, daß das Flugobjekt an die Luft eine bestimmte Menge Energie überträgt.

Wie aus Obigem hervorgeht, ist der Luftwiderstand eine Kraft, welcher bei Bewegung des Flugobjektes an demselben wirkt und einen Verlust an Energie hervorbringt. Dieser Verlust muß, nach dem bekannten Satze von der Arbeit, wonach die Aktion stets dasselbe Maß an Reaktion hervorbringt, gleich sein der auf die Luft übertragenen Energie-Menge.

Wie an jeder Kraft, ist auch an dem Luftwiderstande zu unterscheiden zwischen der Größe und der Richtung derselben. Diese Elemente hängen, wie eine einfache Überlegung lehrt, ab von:

a) der Geschwindigkeit der Bewegung;

b) den Dimensionen des Körpers;

c) der Gestalt des Körpers;

d) der Lage der jeweiligen Achse;

e) dem Zustande der Luft.

In der Flugtechnik befassen wir uns im allgemeinen nur mit Geschwindigkeiten bis zu 50, eventuell 80, im Maximum 100 Meter per Sekunde, also mit geringen Größen im Gegensatze zur Ballistik.

Die Gestalt der zu betrachtenden Körper ist meist eine flächenartige oder doch eine aus einer Kombination von Flächen zusammengesetzte. Nur selten werden Rotationskörper in Anwendung kommen.

B. Experimente.

Zur Ermittlung des Luftwiderstandsgesetzes wird ausschließlich der experimentelle Weg eingeschlagen. Es würde zu weit führen, alle Methoden und darauf bezügliche Daten hier auch nur auszugsweise wiederzugeben. Die Vornahme dieser Experimente soll stets in großen, geschlossenen Räumlichkeiten geschehen. Die Resultate der in der freien Atmosphäre veranstalteten Experimente sind infolge von Wind und sonstigen Witterungserscheinungen so voll von Fehlerquellen, daß sie wenig brauchbar werden. In diese Kategorie gehören Versuche von Langley, Wellner, Cailletet, Collardeau, Touche, Lilienthal u. a. Die Experimente selbst teilen sich in solche mit Rundlauf- und in solche mit Wageapparaten gemachte ein, über deren Gebrauch und Verwendung man in von Loessls ausgezeichneten Schriften, besonders in seinem Hauptwerke: »Die Luftwiderstandsgesetze, der Fall durch die Luft und der Vogelflug«, Wien 1896, die Seiten 3-23 nachlesen wolle.

Fig. 1. Friedrich Ritter von Loessl, der bis jetzt erfolgreichste Experimentator auf dem Gebiete des Luftwiderstandes.

Bei allen werden ebene, dünne Flächen in gleichmäßige Bewegung gesetzt und die sich hierbei ergebenden Widerstände ihrer Größe nach durch wiederholt angestellte Versuche ermittelt. Diese Messungen erfordern einen großen Aufwand von Zeit, Mühe, Geduld, Fleiß, Accuratesse, Geld u. dgl. mehr und sind viele Jahre hindurch in geradezu mustergiltiger Weise von Loessl ausgeführt worden.

Ein Blick auf die hier beigefügte Tafel, welche eine Anzahl von diesem hervorragenden Experimentator verfertigter Versuchsmodelle im Bilde enthält, läßt die aufgewendete Arbeitsleistung ahnen.

C. Resultate.

Infolge der oben besprochenen Gründe anerkennt man heute als einwandfrei nur jene Resultate, welche von Loessl bei seinen minutiösen Luftwiderstandsmessungen gefunden hat.

Um die Ergründung dieses Luftwiderstandsgesetzes machten sich außerdem noch folgende Experimentatoren verdient:

Newton, Bernoulli, Euler, Borda, Robins, Thibault, du Buat, Poncelet, Kummer, Didion, Piobert, Robin, Rouse, Hutton, Vince, Helie, Virlet, Majewski, Bashfort, Krupp, Wellner, Lilienthal, Langley, Maxim, Weisbach, Renard, Eytelwein, Gerlach, Lord Raleigh, Smeaton etc. etc.

Aus dieser Aufzählung allein kann man schon ermessen, wieviel auf diesem Gebiete experimentiert wurde; trotzdem sind noch bei weitem nicht alle Fragen einspruchsfrei beantwortet.

Die Größe des Luftwiderstandes ist innerhalb jener Geschwindigkeitsgrenzen, welche uns interessieren, gleich groß, ob sich nun eine Fläche mit einer bestimmten Geschwindigkeit in ruhender Luft vorwärts bewege, oder ob dieselbe Fläche im Raume feststehend, von immer gleichförmig bewegter Luft mit derselben Geschwindigkeit getroffen werde. Stets kommt es auf die relative Bewegung zwischen Luft und Flugobjekt an.

Mit Hilfe von Experimenten, indem man Flächen von bekannter Größe mit variablen Geschwindigkeiten umlaufen ließ, hat man gefunden, daß der Luftwiderstand proportional der Größe der bewegten Fläche sei und mit dem Quadrate der Geschwindigkeit der Luft wachse.

Von einem gewissen Einflusse ist auch das Gewicht der Luft, in dem die Flächen- oder Körperbewegungen vor sich gehen. Hierbei muß man sich gegenwärtig halten, daß das Gewicht der Luft von der Temperatur und dem Luftdrucke abhängig ist.

Die geometrische Figur der Experimentalfläche hat einen mehr untergeordneten Einfluß.

Kleine Versuchsobjekte in dem Loesslschen Laboratorium für Luftwiderstands-Messung.
September 1902.

Vor der Fläche bildet sich ein sogenannter Luftkegel, das ist ein Kegel ruhender komprimierter Luft, welche sich im Zustande des statischen Gleichgewichtes befindet und der die bewegte Luft gleichsam keilförmig ablenkt.

Über die äußere Luftreibung liegen noch sehr wenige Daten vor, im allgemeinen vernachlässigt man sie.

Überhaupt ist dieses Gebiet, so grundlegend das Luftwiderstandsgesetz für die theoretische Behandlung des Gegenstandes genannt werden muß, noch ein viel zu wenig durchforschtes.

Allgemein ausgedrückt, ist der Luftwiderstand direkt proportioniert einem Produkte, bestehend aus dem spezifischen Gewichte der Luft, der Fläche, einem dieser entsprechenden Koeffizienten, dem Quadrate der Geschwindigkeit und umgekehrt proportioniert der Accelleration der Schwere.

Im algebraischen Gewande lautet diese Formel:

R = γg ξ F v² , worin bedeuten:

D. Folgerungen aus dem Luftwiderstandsgesetze.

Die Arbeitsgleichung des Luftwiderstandsgesetzes gibt uns wertvollen Aufschluß über die für flugtechnische Probleme so wichtigen Arbeitsleistungen. Die Experimente lehren uns, daß die Arbeit mit der dritten Potenz der Geschwindigkeit wächst, was wohl zu beherzigen ist.

Aus den einzelnen, hier nicht wieder gegebenen Formeln lassen sich eine ganze Reihe höchst wichtiger Gleichungen entwickeln, welche nicht nur über die Natur des Luftwiderstandsgesetzes vieler einschlägiger flugtechnischer Fragen Aufklärung geben, sondern uns überhaupt neue Bahnen bei Behandlung dieses Gegenstandes eröffnen.

Wer sich für dieses Kapitel intensiv interessiert, den verweise ich auf das Loesslsche Werk über die Luftwiderstandsgesetze pag. 149-178 und auf meine Schrift: »Das Loesslsche Luftwiderstandsgesetz und dessen Anwendung auf die Flugtechnik«, Sonderabdruck aus den »Technischen Blättern« in Prag.

4. Motoren.

Wir wollen nun eine kurze Umschau über die für ballon- und flugtechnische Zwecke brauchbaren Motoren halten. Die Motoren müssen die Widerstandsarbeit leisten. Um ein Gutachten über die verschiedenen Kraftspender abgeben zu können, und die richtige Wahl zwischen verschiedenen zu treffen, muß man Maschinentechniker sein. Aber selbst diesem fällt die Abgabe eines Urteiles bezüglich der Brauchbarkeit des einen oder des anderen Motors oft recht schwer.

Die Bedingungen, welche ein solcher erfüllen muß, sind meist recht komplizierter Natur, oft bis knapp an die Grenze des Erreichbaren gehend. Bekanntlich unterscheiden wir zwei Hauptgruppen von Motoren, es sind dies:

1. die Accumulatoren,

2. die eigentlichen Motoren.

In erstere legen wir künstlich Energie hinein, (wir laden sie), die theoretisch gleich der zu leistenden Arbeit, praktisch infolge der zahlreichen Effektsverluste natürlich stets bedeutend größer sein muß. Dies sind künstliche Accumulatoren. Die zweite Gattung leistet eine Arbeit infolge Verwertung von natürlichen Accumulatoren, wie z. B. von Kohle, Gas, brennbaren Ölen etc.

Für Zwecke der Luftschiffahrt kommen von künstlichen Accumulatoren in Betracht:

Maschinen mit komprimiertem Gas,
Natronlaugenmaschinen,
Dynamos mit elektrischen Accumulatoren.

Von eigentlichen Motoren:

die Dampfmaschinen,
die Gas-, Petroleum- oder Benzin-Motoren,
Dynamos mit Primärbatterien,
Dampfturbinen.

Welchen Bedingungen sollen die für flugtechnische Zwecke gebauten Maschinen entsprechen?

Diese Frage ist sehr schwer zu beantworten; ich will versuchen, die Hauptbedingungen aufzuzählen.

1. Soll das Gewicht der Maschine im Verhältnis zur Leistung,
2. der Verbrauch an Material ein Minimum sein,
3. sollen dieselben frei von verschiedenen Stößen sein,
4. mit variabler Geschwindigkeit arbeiten können,
5. kompendiös sein,
6. wenig Reparaturen und Bedienung erheischen,
7. ein Versagen nahezu ausschließen,
8. einfach übersichtlich und leicht zugänglich disponiert,
9. leicht auswechselbar und leicht reparierbar sein,
10. durch eine längere Zeitdauer absolut sicher funktionieren,
11. verhältnismäßig wenig Gewicht an Speisematerial benötigen.

Fig. 2. Der Röhrenkessel von Maxims Drachenflieger.

Die Punkte 1 und 2 lassen sich so zusammenfassen, daß man sagen kann: Eine Flugmaschine soll pro effektiver Ballon- oder Flugmaschinen-Stundenpferdestärke ein Minimum an Gewicht erfordern.

Da es zu weit führen und dem Zwecke dieser Zeilen nicht entsprechen würde, wenn ich hier diese ganze Frage eingehend behandeln wollte, was einer anderen Arbeit vorbehalten sein soll, so will ich dieses Thema nur in großen Zügen besprechen.

Bei der Verwendung von Dampfmaschinen müssen auf dem Luftschiffe Platz finden:

a) der Dampferzeuger, (Dampfkessel),
b) die Speisung für a u. zw.:
α) Heizmaterial (Kohle, Gas), β) Wasser,
c) der eigentliche Dampfmotor (die Maschine),
d) die diversen Nebenbestandteile, wie Armatur, Pumpen, Injektoren etc. etc.
e) der Kondensator.

Diese Unterabteilungen zeigen, wo man bei den einzelnen Bestandteilen an Gewicht sparen kann.

Derzeit sind wohl die Wasserrohrkessel die relativ leichtesten; Maxim hat eine geradezu brillante Form derselben in die Flugtechnik eingeführt.

Zu brauchen sind auch Serpollets Generatoren, vielleicht werden sich auch die Wärmetransmissionskessel von Herz für unsere Zwecke verwenden lassen. Der Tätigkeit des Kesselbauers eröffnet sich da ein neues und weites Feld.

Fig. 3. Hiram Maxim, seinen leichten 180pferdestarken Dampfmotor hebend.

Das Wasser wird nur im chemisch reinen Zustande mitgenommen werden dürfen. Kohle oder Kohlenstaub wird man nicht verwenden, vielleicht dagegen Heizölfeuerung. In ausgiebigster Weise wird man aber von Petroleum und Benzinfeuerung Gebrauch machen. Die Verbrennungen müssen vollkommene sein. Dem Leichterwerden des Luftschiffes durch Verbrauch an Brennmaterial ist Rechnung zu tragen.

Außer den vorbenannten natürlichen Accumulatoren kommen noch die Gasfeuerungen in Betracht, u. zw. dies besonders dann, wenn es sich um lenkbare Ballons handelt, die ihren Gasvorrat mit sich führen.

Besonders großen Heizwert besitzt das Wasserstoffgas mit 34460 Wärmeeinheiten.

Wasserstoffgas im komprimierten Zustande für Heizzwecke mit sich zu führen, ist einerseits wegen der doch immer nicht ausgeschlossenen Explosionsmöglichkeit gefährlich und anderseits wegen des Gewichtes der Umhüllung nicht rentabel.

Für flug- oder ballontechnische Zwecke wird man Dampfmaschinen nicht für kleine Betriebe bauen, sondern nur von ca. 30-50 Pferdestärken angefangen.

Eine eingehende Betrachtung der Gewichtsverhältnisse lehrt nämlich, daß eine Dampfmaschine pro effektive Stundenpferdestärke gemessen, um desto leichter ist, je größer sie wird. Man hat bei derselben auf schnelle Gangart, möglichste Ökonomie des Dampfverbrauches, Freisein von Stößen, Vibration, und einfache Konstruktion zu sehen.

Dies führt auf die Verwendung von Compoundmaschinen. Ein Hauptaugenmerk wird auf die Anordnung einer entsprechenden Kondensation und zwar einer Oberflächenkondensation mit Luftkühlung zu richten sein.

Ein sehr interessantes und lehrreiches Beispiel eines Flugmaschinenmotors bietet der von Maxim konstruierte.

Die Röhrenkesselanlage samt Wasserinhalt soll 545 kg, die der zugehörigen Compoundmaschine 272 kg betragen, und einen Effekt von 363 HP geliefert haben.

Der Dampf- und Kohlenbedarf beträgt nach meiner Quelle »North American Review« pro Pferdestärke und Stunde 11·3 kg.

Es würde sich somit das Gewicht des ganzen Motors samt Brennmaterial und Wasserbedarf für eine ganze Stunde auf circa 15-17 kg belaufen.

Einen anderen ebenfalls sehr leichten Dampfmotor hat Herring gebaut. Er wiegt nur etwa 1·2 kg und soll 7 gebremste Pferdestärken leisten. Seine Admissionsspannung beträgt dabei 16 Atmosphären und die Tourenzahl 40 Umdrehungen pro Sekunde.

Eine andere Serie Motoren bilden die Dampfturbinen. Sie haben den großen Vorteil, rotierende Dampfmotoren und äußerst kompendiös zu sein.

In neuester Zeit hat besonders De Lavals Dampfturbine sehr gute Resultate aufzuweisen.

Als ein Übelstand muß die große Anzahl von Umlaufszahlen (20.000-30.000 pro Minute) angesehen werden.

Dies verlangt ausgiebige Übersetzungen ins Langsame und dadurch hervorgerufene große Effektsverluste.

Auch ist der Dampfbedarf ein etwas größerer, als bei normalen Dampfmaschinen. Es soll aber schon gelungen sein, ihn gegenwärtig auf 11·6 kg herabzubringen. Immerhin ist durch den Entfall der hin- und hergehenden Massen und dadurch, daß das Eigengewicht des Motors auf ein Minimum reduziert werden kann, diese Dampfturbine für flugtechnische Zwecke beachtenswert.

Ein 20pferdiger De Laval-Motor wiegt z. B. nur 340 kg und nimmt samt dem Übersetzungsgetriebe einen Flächenraum von 75/55 cm ein.

Fig. 4. Herrings leichter Motor für Flugmaschinen.

Das Turbinenrad besitzt hierbei nur 15 cm Durchmesser. Die 8·8 mm dicke Welle macht 22.000 Umdrehungen, die auf 2200 Touren zum Betriebe von Dynamomaschinen heruntergebracht wird.

Nur kurz sei der Natrondampfkessel gedacht; sie erzeugen weder Gase noch Rauch und haben den Vorteil, stets eine gleiche Gewichtsquantität zu besitzen.

Die Wärmequelle bildet die konzentrierte Natronlauge. Die Natronlösungen besitzen die Eigenschaft bei gewisser Konzentration und dadurch bestimmtem Siedepunkt Wasserdampf unter Wärmeentwicklung aufzunehmen, sie können mithin benützt werden, den Auspuffdampf einer Maschine zu kondensieren und durch die dabei entstehende Erhitzung Wasser zu verdampfen. Demnach findet bei dem Natronkessel ein Kreislauf statt, der solange fortgesetzt werden kann, bis die Lauge bei einer bestimmten Verdünnung ihren Siedepunkt erreicht hat und aufhört, den Auspuffdampf aufzunehmen.

Durch Verbindung mit Wärmetransmissionskesseln dürften sich, wie ich glaube, günstige Resultate erzielen lassen.

Eine andere Art von für flugtechnische Zwecke ins Auge zu fassenden Motoren sind die Gas-, Petroleum- und Benzinmotoren, welche in die Gruppe der Explosionsmotoren rangieren. Sie haben den Vorteil, keinen eigenen Kessel und ein sehr geringes Gewicht an Betriebsstoff (circa 0·5 kg pro Pferd und Stunde) zu benötigen.

Auch kann der Luftkondensator, der einen geringen Vorrat von Kühlwasser hält, circa drei- bis viermal so leicht sein, als bei einer gleich starken Dampfmaschine.

Fig. 5. Santos Dumont den Buchet-Motor seines Ballons betrachtend.

Da aber, entweder im Vier- oder im Zweitakt, nie doppelwirkend, gearbeitet wird, so fällt der eigentliche Motor schwerer aus, als die analoge Dampfmaschine.

Nachteilig erscheint die komplizierte Steuerung, die Mischung mit Luftzündung und der Bedarf an Kühlwasser.

Sie sind die ausgesprochenen Luftschiffmotoren der Zukunft. Ihre dermalige Ausgestaltung verdanken sie unstreitig ihrer Verwendung im Automobilbau. Liest man ihre Eigengewichte, wie sie die einzelnen Maschinenwerkstätten angeben, so glaubt man, der jahrelange Traum der Luftschiffer nach dem leichten Motor habe sich endlich verwirklicht. So finden wir z. B. das Gewicht einer Pferdestärke von Buchet-Motoren von 6·3-7·8 kg differierend angegeben, je nachdem man eine 20, 30 oder 40 pferdestarke Maschine in Betracht zieht. Mors liefert die Pferdestärke zu einem Gewichte von 3·2 bis 6·2 kg bei Motoren von 90-200 Pferden. Bourdiaux und Delalande gar zu 2·1-3·3 kg bei Motoren von 50, respektive 20 Pferden. Es schwindelt einem förmlich bei diesen Zahlen. In der Wirklichkeit jedoch stellen sich die Verhältnisse etwas anders. Zu dem Gewichte des eigentlichen Motors kommen nämlich noch die Gewichte all der Nebenbestandteile etc. etc., ohne welche der Motor nicht funktioniert, so daß wir heute noch mit Gewichten von 17-20 kg pro 1 Luftschiffpferdestärke rechnen müssen. Immerhin schon ein ungeheuerer Fortschritt gegen frühere Jahre, wo eine solche Pferdestärke z. B. bei Giffards Ballon (1852) noch 290 kg, bei Tissandiers Ballon (1883) noch 186 kg, bei Renard-Krebs (1884) 77 kg und bei Zeppelin, Daimler (1900) 30 kg wog.

Auf dem Gebiete der Explosivmotoren wird erst seit circa 30 Jahren intensiver gearbeitet und lassen die bis nun erzielten großen Erfolge wohl noch eine weitere ersprießliche Entwicklung erwarten.

Von den elektrischen Motoren dürften in erster Linie die Accumulatoren in Betracht kommen, doch sind sie gegenwärtig noch ziemlich schwer.

Das Gewicht der elektrischen Motoren setzt sich zusammen aus dem der Dynamos, Getriebe, Accumulatoren, Regulatoren und Schaltern.

Aus diesen wenigen Andeutungen geht klar hervor, daß die Luftschiffahrt und die Flugtechnik an die Motoren zum Teile mit ganz neuen, bis jetzt fast bei keinen anderen Betrieben (Torpedoboote und Automobile ausgenommen) gestellten Anforderungen herantritt, welche ein intensives Studium, eigene Versuche und separate Erprobungen erfordern. Schon jetzt ist Aussicht vorhanden, daß die Maschinentechnik die ihr hier gestellten Aufgaben mit Erfolg lösen wird.

5. Luftschrauben.

Die Luftschrauben gehören strenge genommen auch zu den Motoren, sie haben den Zweck, die eigentliche Energieabgabe an die Luft zu veranlassen und bewirken so die Fortbewegung des Fahrzeuges.

Bei den Luftschrauben dient die Luft als Schraubenmutter, ähnlich wie das Wasser bei den Wasserschrauben.

Die Luftschrauben erhalten von den sie betreibenden Motoren die Kraft, das Luftschiff entweder zu heben oder zu ziehen, respektive vorwärts zu treiben, oder beides zugleich.

Diese Wirkungsweise erfolgt je nachdem die Achse der Luftschraube entweder vertikal, horizontal oder schief gestellt ist.

Demnach läßt sich die Einteilung treffen in:

a) Hubschrauben mit vertikaler Achse,
b) Zugschrauben mit horizontaler Achse,
c) Druckschrauben mit horizontaler Achse,
d) Universalschrauben mit geneigter Achse.

Die Gattungen b) und c) lassen sich auch als Vortrieb oder Triebschrauben kurzweg zusammenfassen.

Entscheidend für die Arbeitsleistung ist neben der wirkenden Kraft auch die Geschwindigkeit der Schrauben.

Als Maß derselben gilt einerseits die minutliche Zahl der Umdrehungen, anderseits die Größe der Geschwindigkeit des Druckmittelpunktes.

Wenn sich eine Schraube bewegt, so ist klar, daß die Bewegung im Mittelpunkte Null, die an der Peripherie am größten sein wird.

Zur rechnungsmäßigen Verwertung aber ist allein jene Geschwindigkeit geeignet, welche dem Druckmittelpunkte zukommt.

Es sollen hier nur kurz jene Punkte angeführt werden, welche bei der Konstruktion von Schrauben hauptsächlich Beachtung finden müssen.

Es sind dies vor allen jene Elemente, die auf die Entstehung der Schrauben Bezug haben, wie die Schraubenlinie, die Schraubenfläche, der Schraubengang, die Erzeugungslinie und die Richtlinie.

Hiervon ist die Erzeugungslinie von besonderer Wichtigkeit; einige empfehlen flachgewölbte, dem Vogelflügel ähnlich gebaute zu verwenden, andere hingegen ebene. Wie sie auf die Achse aufzusetzen sind, ob senkrecht oder unter welchen anderen Winkel, ist ebenfalls eine offene Frage.

Bezüglich des Schraubenflügels unterscheidet man die Art und Zahl der Gänge, die günstigste Flügelzahl, die Fläche, Lage, das Material und die Stärke der Flügel, sowie die Schraubennabe und die Befestigung der Flügel.

Meist wird es wohl ziemlich einerlei sein, ob man rechts- oder linksgängige Schrauben verwendet, oft und besonders bei Hub- und Universalschrauben werden beide Gattungen gewählt werden müssen.

Die Zahl der Gänge darf zwei nicht überschreiten. Eigene Versuche ergaben das mich anfangs überraschende, aber sehr wohl erklärliche Resultat, daß auch einflügelige, gehörig ausbalanzierte Schrauben mit Erfolg zu verwenden sind.

Bezüglich der günstigsten Flächen der Flügel, der Flügelkreisflächen, der abgewickelten Flügelfläche, der projizierten Flügelfläche und dem Bruchteil der Ganghöhe liegen bei Luftschrauben noch gar keine Erfahrungen vor.

Fig. 6. Schrauben und Drachenfliegermodell von Hargrave.

Die abgewickelte Flügelfläche soll in der Nähe der Achse möglichst wenig Fläche besitzen, desto mehr gegen das Ende der Flügel zu, um den Trägheitshalbmesser möglichst groß zu bekommen. Sie kann Dreiecks- oder Trapezform erhalten, meist wird sie länger als breit ausfallen.

Sehr empfehlenswert sind nachstehend abgebildete Schraubenformen, welche für große Tourenzahlen berechnet sind.

Entschieden ist auch noch nicht die Frage, ob viele kleine Flügel, oder wenige, große Flügelflächen vorteilhafter sind. Beide Arten haben ihren Vertreter.

Auch bezüglich des Schraubendurchmessers sind sehr geteilte Meinungen vorhanden.

Während z. B. Pichault und Jarolimek nur solche von höchstens bis zu 0·5 m Durchmesser empfehlen, hatten nachfolgende ausgeführte Schrauben folgenden Durchmesser:

was einem tatsächlichen Mittel von 5.4 m entspricht.

Auf einer Achse kann endlich entweder nur eine Schraube oder ein System unter sich versetzter Schrauben aufgebracht werden. Auch darüber fehlen leider Versuche, obgleich dies eine der allerwichtigsten flugtechnischen Fragen ist.

Es ist besonders zu bestimmen, wie groß die Entfernung der einzelnen Flügel voneinander sein soll, und wie viele man auf eine Achse überhaupt aufsetzen kann.

Sehr verschieden ist der Wirkungsgrad einzelner Schrauben; die besten bis nun konstruierten hatten circa 50-60%.

Hervorzuheben ist die vermehrte Hebewirkung der Hub- und Universalschrauben bei Wind.

Die einzelnen Umlauf-Geschwindigkeiten betrugen bei den bis jetzt ausgeführten Schrauben bei:

Über die Anbringung der Schrauben, ihre Inbetriebsetzung, ob durch Riemen oder mit Seilen, bei denen ein empfindlicher Effektverlust durch Gleiten unvermeidlich ist, oder durch Friktions-, eventuell Zahnräder, welche wieder ein bedeutendes Gewicht beanspruchen, ist noch fast gar nichts kalkuliert worden.

Trotzdem ist die Schraubenfrage eine der wichtigsten, welche, wie alle vorbenannten, dringend eines eingehenden Studiums bedarf.

Nicht zuletzt kommt die Frage nach der besten Konstruktion der Luftschrauben überhaupt, ob nicht etwa gefächerte Flügelflächen, und welches Material dabei in Anwendung kommen soll. Wie man sieht, eröffnet sich hier der Tätigkeit des Experimentators ein weites Feld.

6. Die Materialien.

Die hauptsächlichsten Eigenschaften, welche flugtechnischen Zwecken dienende Materialien besitzen sollen, sind:

1. möglichst geringes spezifisches Gewicht,
2. möglichst große Festigkeit,
3. entsprechende Elastizität.

Von den einzelnen Werkstätten für aëronautische Zwecke wollen wir hier nicht weiter sprechen. Die Figur 7 läßt uns einen Blick in das Luftschifferatelier von Lachambre, einem Pariser Etablissement, tun, wo die lenkbaren Ballons von Santos Dumont erzeugt wurden. Solche Werkstätten gibt es in Paris mehrere, die hervorragendste ist jene von Surcouf, dann nenne ich noch das Atelier Godard, Mallet Yon und Besançon; in Augsburg befindet sich das ausgezeichnete, derartige Etablissement von August Riedinger.

Fig. 7. Blick in die aëronautische Werkstatt von Lachambre in Vaugirard.

Was die einzelnen Baumaterialien betrifft, so ist das relativ leichteste, d. i. das bei gleichem Gewichte und gleicher Festigkeit leichteste Material der Stahl, ihm dürfte aber in dem Magnalium ein erfolgreicher Konkurrent erstehen.

Für flugtechnische Zwecke finden hauptsächlich Verwendung:

1. Stahl.
2. Aluminium samt seinen Legierungen, wie Magnalium, Patinium etc. als Ersatz für Gußeisen etc., Aluminiumröhren für Oberflächenkondensatoren etc.
3. Eschen- und Tannenholz,
4. Indische Strauchgattungen,
5. Papiermaché, vulkanisierter Kautschuk,
6. Seide, Perkal etc.

Bei Yon in Paris sah ich eine sehr gute Kombination aus Furnierholz, Seide und Stahlnetzen, das Ganze geleimt und in eine cylindrische Form von circa 8 m Länge und 30 cm Durchmesser gebracht. Ich konnte diese Stange mit einer Hand leicht heben. Trotz ihrer Leichtigkeit hatte sie dabei augenscheinlich eine ziemlich bedeutende Festigkeit.

Sehr leichte Flügelflächen für Modelle können auf folgende Art hergestellt werden:

Man nimmt eine Eschenstange, setzt kammförmig in Abständen von 2-3 cm Mittelrippen von 1-1.2 m Länge ein, und überklebt sie mit Papier, Seide u. dgl. Diese Rippen erhält man aus Blättern ostindischer Palmen, welche auf den Schiffen zur Verpackung überseeischer Güter benützt werden. Aus diesen circa 1-1.2 m langen Blättern wird die Hauptrippe herausgeschnitten und abgeschält. Sie hat eine Stärke von 3-5 mm und spitzt sich nach den Enden hin auf circa 1 mm zu.

Die Elastizität der Materialien spielt beim Bau der Luftschiffe eine bedeutend größere Rolle als anderswo. Die Schrauben-Tragflächen, die mit der Luft in Berührung kommen, erfordern ein inniges Anschmiegen an die Luftmoleküle zur Vermeidung von Wirbelbildungen. Stöße und Erschütterungen sind speziell beim Landen unvermeidlich, weshalb spröde, glasharte Körper nicht in Verwendung kommen dürfen.

Zur Gewichtserleichterung wird es sich fast ausnahmslos empfehlen, die Achsen, Wellen etc. hohl, und von Versteifungsdrähten den ausgedehntesten Gebrauch zu machen.

Auch dieses Kapitel ist noch sehr wenig durchgearbeitet, worauf hier nur kurz verwiesen wird.

Bei den heutigen Maschinen kann das Fundament fast immer sehr massig gemacht werden; auf eine leichte Bauart wird im allgemeinen nur bei den hin- und hergehenden Massen der Dampfmaschinen gesehen, während sonst förmlich eine Verschwendung an Material platzgreift, welches die vielen auftretenden Stöße aufnehmen soll und daher eher gesucht als vermieden wird.

Bei der Flugtechnik ist dies anders, sie wandelt auch auf diesem Gebiete, gleich der Automobilindustrie, neue Bahnen.

In dieses Kapitel gehört auch die Erzeugung des für lenkbare Ballons erforderlichen Traggases. Dieses ist entweder das leichteste aller Gase: Wasserstoffgas, oder: Leuchtgas, oder: Wassergas. Über die Darstellungsart dieser Gase enthält das oben angezogene Buch »Lenkbare Ballons« hinreichende Daten.

Fig. 8. Schematische Skizze des Wasserstofferzeugungs-Apparates von Tissandier.

Auch heute noch oft angewendet ist die Erzeugung von Wasserstoffgas aus Schwefelsäure durch Fällung mit Eisenfeilspänen. Die Figur 8 zeigt eine schematische Skizze der hierbei erforderlichen Apparate, wie sie der berühmte Luftschiffer Gaston Tissandier bei Füllung seiner Ballons anwendete. Nach und nach wird diese, ich möchte sagen, durch ihren unsinnigen Materialverbrauch barbarische Darstellungsart, immer mehr durch das elektrische Verfahren verdrängt, welches auch den Vorteil hat, das Gas reiner, also tragfähiger und nicht durch arsenikhaltige Beimischungen vergiftet, zu liefern.

[II. Kapitel.]
Interessante Fahrten mit Kugelballons.

1. Einleitendes.

Nachdem es heute noch keinen brauchbaren »lenkbaren Ballon« gibt, so müssen wir uns, 118 Jahre nach der Erfindung des Kugelballons durch Montgolfière, oder wenn man will, 193 Jahre nach Bartolomeu Lourenço de Gusmão, welchen manche als ersten Luftschiffer betrachten (weil er sich in Lissabon im Jahre 1709 mit einem Ballon bis an die Decke der Casa del India erhoben hatte) noch immer dieses unbeholfenen Fahrzeuges bedienen, wenn wir unseren Weg durch die Luft nehmen wollen.

Es verlohnt sich der Mühe, eine Reihe von Ballonfahrten, welche innerhalb der letzten acht Jahre — die früheren bemerkenswerten Kugelballonfahrten setze ich als mehr oder weniger bekannt voraus — mit Kugelballons unternommen wurden, hier gesammelt unseren verehrten Lesern vorzuführen.

Ein richtiger Luftsport hat sich, wenigstens bei uns, doch erst in den letzten Jahren entwickelt, wozu die Gründungen der einzelnen Aëroklubs wohl das meiste beigetragen haben.

Ein besonderes Interesse bieten die gelegentlich der letzten Pariser Weltausstellung veranstalteten Ballonwettfahrten. Sie wurden von verschiedenen Gesichtspunkten aus inszeniert und unterscheiden sich je nach dem Zwecke, den sie verfolgen, in:

1. Zielfahrten mit und ohne Zwischenlandung,
2. Hochfahrten,
3. Weitfahrten,
4. Dauerfahrten,
5. Weit- und Dauerfahrten.

Im Jahre 1900 fanden von Paris aus, gelegentlich der Wettflüge, 156 Ballonfahrten statt.

Außer Geldprämien wurden künstlerisch von Vernon ausgeführte Plaquettes und von Durois entworfene Medaillen an die Sieger ausgeteilt. Von den schönen Plaquettes geben die Fig. 9 und 10 gute Abbildungen.

Fig. 9. (Aversseite.) Fig. 10. (Reversseite.)
Plaquette für die Sieger der aëronautischen Wettflüge in Paris 1900. Besitzer Graf Henry de la Vaulx.

Den großen Preis, Plaquette in Gold und 1000 Francs erhielt Graf Henry de la Vaulx. Er erhielt auch die goldene Medaille mit der Inschrift »France-Russie« 30. September - 1. Oktober 1.237 km. — 9.-10. Oktober 1922 km 35 Stunden 45 Minuten für die längste Dauer- und Weitfahrt.

Im gleichen Wettfluge erhielten die vergoldete Silbermedaille: Jaques Balsan, die silberne Medaille: Graf Castillon de St. Victor.

Für die Hochfahrt am 23. September erhielt J. Balsan und sein Gehilfe Louis Godard die goldene Medaille für eine erreichte Höhe von 8417 m.

2. Zielfahrten.

Bei den Zielfahrten gilt es, mit Kugelballons in der größtmöglichen Nähe eines annähernd in der Richtung des Windes liegenden, vorher gegebenen Punktes zu landen. Es kann dabei auch gefordert werden, in einem oder in zwei Zwischenpunkten zu landen und eine oder mehrere Personen daselbst auszusetzen. Abgesehen davon, daß dies sehr große Ansprüche an den Ballonführer stellt und ihn zwingt, alle seine Kenntnisse für die Lösung der gestellten Aufgabe zu verwerten und dadurch zu einer ganz besonders guten aëronautischen Schule wird, kann dieser Fall auch im Kriege vorkommen. Frankreich ist so glücklich, über sehr viele Fachaëronauten zu verfügen, welche im Ernstfalle ihrer Aufgabe voll und ganz genügen werden.

Für die Zielfahrt mit Zwischenlandung hat das sportliche Ausstellungskomitee folgende Regeln festgestellt:

Der eigentliche Bestimmungsort der Zielfahrt wird in einer Entfernung von Vincennes, dem Auffahrtsorte der Ballons, fixiert, welche der von dem herrschenden Winde in zwei Stunden zurückgelegten Distanz gleich ist. In zwei Dritteln dieser Entfernung wird ein Punkt für die Zwischenlandung bestimmt. Wer nicht zweimal landet, wird disqualifiziert. Die Dauer des Aufenthaltes am ersten Landungsort darf eine Stunde nicht übersteigen.

An den Zwischenlandungsort und an den Bestimmungsort werden von der Jury Kommissäre abgesandt. Die Konkurrenten haben in Bezug auf Ballast und Absetzen von Passagieren gänzlich freie Hand. Auch können sie sich nach der ersten Landung remorquieren lassen, nur müssen sie in diesem Falle auf ihren Zertifikaten die Strecke angeben, wie weit sie sich auf diese Weise transportieren ließen. Ein Konkurrent, der nach der ersten Landung nicht mehr imstande ist, aufzusteigen, wird disqualifiziert.

Diese Zielfahrten sind eine wichtige Probe für die Tüchtigkeit des Luftschiffers und kann ihre Ausübung, solange wir noch keinen lenkbaren Ballon besitzen, besonders den Militärluftschiffern, nicht warm genug empfohlen werden.

Am 15. Juli 1900 gab es die erste Zielfahrt, an der elf Ballons teilnahmen. Jedem waren nur zwei Stunden Fahrt gestattet. Erster wurde Geoffroy, welcher 400 m weit vom Ziele zur Erde kam, Zweiter wurde Graf de la Vaulx, der 800 m entfernt vom Ziele landete, und Dritter Graf Castillon de St. Victor, welcher 7 km vom Ziele entfernt blieb.

Bei der am 16. September 1900 von Vincennes bei Paris aus unternommenen Zielfahrt, konnte sich jeder Konkurrent selbst sein Ziel aussuchen. Diesem kam de La Valette mit seinem Ballon »Ariel« am nächsten. Er landete in »Le Prieuré« 800 m vom Ziele.

Die vielumstrittene Zielfahrtkonkurrenz mit Zwischenlandung, welche am 19. August 1900 von Vincennes aus stattfand, gestaltete sich sehr interessant. Um die Leistungen der Konkurrenten zu vergleichen, zog die Jury auf der Generalstabskarte sowohl um den Zwischenlandungsort Dammartin-en-Goële wie um das Endziel Nanteuil-le-Haudoin Zonen, und zwar die erste mit einem Halbmesser von 10 km; die Radien der weiteren Zonen wuchsen um je 5 km. Neunzehn Fahrten waren so einzuteilen, während drei Konkurrenten disqualifiziert wurden, weil sie den Fahrtbedingungen nicht entsprachen. Faure war der einzige, der bei der Zielfahrt vom 19. August sowohl in der Gemeinde des für die Zwischenlandung bestimmten Ortes, als in der zum Ziel gewählten Gemeinde gelandet ist. Er hat, um Dammartin zu erreichen, nicht gescheut, eine günstige Luftströmung in 3000 m Höhe aufzusuchen. Jacques Faure war der Erste mit der besten Gesamtleistung, Zweiter wurde Graf de La Vaulx und Dritter Mr. Pietri.

Eine sehr interessante in dieses Kapitel gehörige Fahrt machte M. Carton vor einigen Jahren nach einem genau nördlich von Paris gelegenen Schlosse der Ehrenlegion in Ecouen. An dem Tage, an welchem diese Fahrt stattfand, wurden zwei verschiedene, übereinander liegende Strömungen ausgelotet. In den unteren Regionen strömte die Luft von Süd-West nach Nord-Ost und in größeren Höhen von Süd-Ost nach Nord-West. Die beiden Strömungen bildeten also fast einen rechten Winkel miteinander. M. Carton stieg in seinem kleinen, bloß 400 m³ fassenden Ballon »Gay-Lussac« mit nur vier Säcken Ballast auf. Er wurde zuerst von der unteren Strömung nach Nord-West getragen. Durch Auswurf von 12 kg Ballast traf er in einer Höhe von 1200 m die Nord-Ost-Strömung. Durch mehrmaligen Übergang aus den höheren in die tieferen Schichten gelang es Carton, sich Ecouen bis auf ungefähr 2 km zu nähern. Er sah bereits den für die Landung festgesetzten Zielpunkt vor sich liegen, merkte aber gleichzeitig, daß bei der Beibehaltung des unteren Kurses der Ballon ungefähr 500 m westlich vom Zielpunkte niedergehen würde; rasch entschlossen warf Carton einen halben Sack Ballast aus und erhob sich nochmals auf eine Höhe von 1200 m, ließ sich durch den Südostwind einige Minuten in der Richtung zum Schlosse hin abtriften und landete genau im Schloßhofe, der als Ziel bestimmt wurde!

Fig. 11. Auffahrt im Park von Vincennes. Abfahrt des Herrn Nirolleau.

Interessant ist auch die Fahrt, welche M. Carton am 14. Juli 1892 in dem 800 m³ fassenden Ballon »Urania« von Calais aus unternahm; er wollte den Ärmelkanal überfliegen und in England niedergehen. Der in den unteren Schichten der Atmosphäre herrschende Südwind trug aber den Ballon in die Nordsee hinaus, und an die Möglichkeit einer Landung in England war absolut nicht zu denken. Vor seiner Auffahrt hatte M. Carton die, wie sich zeigen wird, sehr wertvolle Beobachtung gemacht, daß die Cirruswolken von Nord-Nord-Ost nach Süd-Süd-West zogen. Da eine Landung mitten im Meere bei dem eingeschlagenen Kurse unvermeidlich schien, setzte M. Carton alles daran, um die obere Strömung zu erreichen; er warf so lange Ballast aus, bis er in einer Höhe von etwa 4000-4200 m die süd-süd-westliche Strömung erreichte, welche ihn wieder an die französische Küste zurücktrug. Nach Verlauf von drei Viertelstunden erfolgte die Landung sehr glatt beim Kap Gris-Nez.

Bei dieser Gelegenheit sei auch erwähnt, daß der derzeitige Präses des Wiener Aëroklubs, Viktor Silberer, wiederholt sehr gute Zielfahrten absolviert hat, so unter anderem am 11. September 1889, wo er den bekannten Sportsman Herrn Nikolaus von Szemere im Ballon vom Aufstiegplatze auf der Feuerwerkswiese im Prater direkt zu der Vollblutlizitation in der Freudenau, und zwar genau mitten unter die versammelten Turfmen in den engen, schmalen Hof des Etablissements Weißhappel, wo die Versteigerung stattfand, brachte. Herr von Szemere stieg dort aus, mit den übrigen Insassen des Ballons wurde aber die Reise fortgesetzt.

Die Fig. 11 gibt ein Bild des aëronautischen Parks von Vincennes, wo eben Monsieur Nirolleau auffährt, während ein anderer Ballon im Abwägen begriffen, nach einigen Minuten dem ersten Ballon in das Reich der Lüfte folgt.

3. Hochfahrten.

Wir leben am Grunde eines gewaltigen Luftmeeres, gegen welches das Wassermeer, was den Rauminhalt betrifft, fast verschwindet. Je höher wir steigen, desto dünner wird die Luft, desto ungeeigneter unser Organismus, unter diesen Verhältnissen zu existieren.

Die Höhe der Luftsäule beträgt wohl über 100 km (bis gegen 130 km) — die genaue Höhe anzugeben, wird trotz aller wissenschaftlichen Methoden, welche dazu angewendet werden, diese zu erforschen, niemals gelingen — aber schon in einer Höhe von circa 5000 m ist die Dichte der Luft so gering, daß bei jedem Atemzuge nicht mehr jenes Quantum Sauerstoff der Lunge zugeführt wird, das für die normale Respiration unbedingt erforderlich ist. Die Folgen der ungenügenden Sauerstoffzufuhr sind beängstigende Atembeschwerden, Schwindel und Erbrechen; auch nimmt die Muskelkraft sehr bedeutend ab; die Aëronauten werden schließlich ganz apathisch und sind kaum noch imstande, die Ventilleine zu ziehen.

Um diesen Gefahren zu entgehen, wendet man jetzt die Sauerstoffinhalation an. Der Sauerstoff wird in stark komprimiertem Zustande in einem Metallgefäße mitgenommen. Die Erfahrung hat gezeigt, daß die direkte Einatmung reinen Sauerstoffes durch den Mund mit Hilfe eines Kautschukschlauches, welcher mit dem Sauerstoffgefäße verbunden ist, gewisse Nachteile besitzt. Die meisten Menschen atmen nämlich in normalen Fällen nicht durch den Mund, sondern durch die Nase. Der durch den Schlauch in die Mundhöhle geleitete Sauerstoff gelangte infolgedessen nur teilweise in die Lungen, und die Atmung der Luftschiffer verbesserte sich deshalb oft nur sehr wenig.

Der Cailletetsche Inhalationsapparat soll nun diesem Übelstande abhelfen. Der Apparat besteht im Wesen aus einer Stahlflasche, welche mit flüssigem Sauerstoff gefüllt ist. In diesen Sauerstoffbehälter münden zwei Kautschukschläuche; an dem einen derselben ist ein kleiner Kautschukballon angebracht, wie solche allgemein zur Zerstäubung von Flüssigkeiten verwendet werden; das andere Kautschukrohr endigt unter einer Maske. Diese besteht aus einem dünnen Aluminiumbleche, welches innen mit Samt gefüttert ist und den Zweck hat, ein Anfrieren der Maske an die Haut zu hindern, was bei der niedrigen, in großen Höhen gewöhnlich herrschenden Temperatur, leicht möglich wäre. Die Maske bedeckt nur Nase und Mund, so daß die Augen frei bleiben, und wird mit Bändern, die sich am hinteren Teile des Kopfes schließen, befestigt. Der Apparat funktioniert in folgender Weise: Zuerst wird durch den kleinen Kautschukballon in das Gefäß, in welchem sich der flüssige Sauerstoff befindet, Luft eingetrieben und hierauf der Hahn, welcher das andere Kautschukrohr abschließt, geöffnet. Der Sauerstoff, welcher in Gasform aus dem Gefäß entweicht, tritt zunächst gemischt mit Luft in ein schlauchartiges, größeres Reservoir und gelangt aus diesem unter die Maske. Die Beimischung von Luft ist deshalb notwendig, weil der Sauerstoff, rein eingeatmet, Angstgefühle und Üblichkeiten erzeugt.

Graf Castillon berichtet: »Ich habe die Maske fast zwei Stunden lang anbehalten und atmete während dieser Zeit Sauerstoff mit einem gewissen Zusatze gewöhnlicher Luft ein. Dank dieser Vorrichtung befand ich mich fortwährend ganz wohl, während meine Genossen, welche den Sauerstoff in der bisher üblichen Weise einatmeten, leidend waren.«

Am 24. Juni 1900 fand in Paris die erste Ballonhochwettfahrt statt, an der acht Ballons teilnahmen. Die Luftschiffer hatten 25% des Kubikinhaltes in Kilogramm als Ballast zur Verfügung. Hierbei erreichte Balsan als Erster eine Höhe von 5500 m, Faure als Zweiter eine solche von 4250 m. Es sind dies sehr mäßige Ergebnisse.

Bei der ersten Hochwettfahrt waren 25% des Ballonvolumens (in Kubikmetern) als verfügbarer Ballast (in Kilogramm), bei der zweiten Hochwettfahrt 20% gestattet; der zur Regelung des Auftriebes nötige, übrige Ballast durfte nicht zum Auswerfen verwendet, sondern mußte in den plombierten Säcken nach Vincennes zurückgebracht werden.

Fig. 12. Ballonfüllung im aëronautischen Park von Vincennes am 24. Juni 1900, 8 Uhr früh.

Die Ballons der ersten Serie sollten nach den Programmbestimmungen keine zu ungleichen Volumina besitzen.

Der Auftrieb wurde mit 1% festgesetzt.

Jeder Teilnehmer führte zwei Höhenbarometer mit sich, eines, welches die Höhen bis 5000 m, ein zweites, welches die Höhen zwischen 2000 und 6000 m angibt.

Die Fig. 12 zeigt den Vorgang bei der Füllung von Ballons im aëronautischen Park von Vincennes bei Paris gelegentlich der Ballonwettfahrten.

Der rechte Ballon wurde eben zu füllen begonnen, während der rückwärtige Ballon schon halb voll ist.

Die Fig. 13 zeigt drei zur Auffahrt bereite, vollgefüllte Ballons. Mit diesen Ballons lassen sich aber keine großen Höhen erreichen, weil das Gas keinen Raum hat, sich auszudehnen. Will man hoch steigen, so muß man mit halbgefüllten Ballons auffahren. Diese dehnen sich während des Aufstieges von selbst immer mehr und mehr aus, weil die Luft oben dünner ist und auch das Gas dünner wird, also Raum zu seiner Ausdehnung haben muß. In der Tat gelangten die Ballons bei den ersten Hochfahrten, weil sie zu voll gefüllt waren, nicht in besonders große Höhen.

Am 29. Juli 1900 fand die zweite Hochwettfahrt statt. Das Wetter war vor der Abfahrt sehr ungünstig; durch starken Regen wurde die Manipulation der Füllungen stark gehemmt.

Fig. 13. Gefüllte Ballons zum Aufstiege bereit im aëronautischen Park von Vincennes am 24. Juni 1900, 3 Uhr nachmittags.

Diesmal verlegten sich die Aëronauten nicht, wie bei der ersten Hochwettfahrt, aufs Warten, sondern sie trachteten, durch sofortiges Auswerfen von Ballast sobald wie möglich in große Höhen zu kommen und noch denselben Abend zu landen. Die Leistungen waren demzufolge auch im allgemeinen besser als am 24. Juni, doch blieb der damalige Sieger Balsan diesmal um 300 m hinter seinem eigenen Rekord zurück.

Bei der dritten Ballonhochwettfahrt am 23. September wurden schon bessere Resultate erzielt. Von den zwölf Konkurrenten erreichte Balsan eine Höhe von 8357 m, Juchmès als Zweiter eine solche von 6817 m und Graf de La Vaulx eine Höhe von 6769 m. Die Höhen sind in dem Berichte bis auf Meter genau angegeben. Es ist dies aber ein Irrtum, weil es gegenwärtig noch nicht möglich ist, die Höhe mehr als auf 20-30 m genau zu bestimmen.

Fig. 14. Gaston Tissandier, berühmter französischer aëronautischer Schriftsteller.

Bei dieser Fahrt war Balsan von Godard begleitet. Die große Entschlossenheit, welche beide Aëronauten hierbei gezeigt haben, ist von Interesse. Bei jeder Hochfahrt wird, wie oben berichtet wurde, reiner Sauerstoff in eigenen Tuben mitgenommen, welcher in größeren Höhen zum Teil permanent eingeatmet werden muß; dies weist schon auf den gefährlichen Charakter der Hochfahrten hin, bei denen Ohnmachten nicht selten vorkommen. Auch Balsan wurde von diesem Schicksal erreicht. Als er in Ohnmacht gefallen war, flößte ihm Godard aus seinem eigenen Sack Sauerstoff ein; Balsan erwachte darauf und fand nun Godard in Ohnmacht; er sprang ihm in derselben aufopfernden Weise bei. Für den bewiesenen Mut wurde Balsan ein Separatpreis — eine goldene Medaille — zugesprochen. Mit einer gleichen Medaille wurde Balsans Begleiter, Louis Godard, ausgezeichnet. Balsans Fahrt reichte nahe an die vielbesprochene Hochfahrt von Sivel, Crocé-Spinelli und Gaston Tissandier heran, der Fahrt, welcher die beiden Erstgenannten am 15. April 1875 zum Opfer fielen. — Balsans Notizen entnahm ich noch Folgendes:

»Um 3 Uhr 55 Minuten erreichen wir 5800 m mit einem Ballastvorrat von 400 kg. Wir fühlen uns unwohl. Die Zahl der Pulsschläge ist von 67 auf 81 gestiegen; wir halten nasse Tücher vor den Mund. Unsere Gesichtsfarbe ist blaß; wir sehen trübe. Wir führen drei Sauerstoffsäcke mit uns. Es ist beschlossen, daß, wenn einer ohnmächtig würde, sofort der Andere die Ventilleine ziehen solle.

Um 4 Uhr 18 Minuten schweben wir auf 6450 m. Die blasse Farbe und das Unwohlsein sind mehr oder minder verschwunden. Wir atmen beide Sauerstoff ein; sobald ein Sack leer wird, füllen wir ihn gleich wieder aus dem Cylinder mit Sauerstoff. Wir werfen zwei Säcke Ballast aus.

Um 4 Uhr 20 Minuten zeigt das Barometer 6690 m an. Es ist sehr kalt; die Temperatur beträgt 18°-20° unter Null. Wir werfen noch zwei Säcke aus und kommen um 4 Uhr 24 Minuten auf 6820 m.« —

Für einen Montgolfièren-Wettbewerb, welcher für den 1. Juli festgesetzt war, sind keine Nennungen erfolgt. Diese Konkurrenz mußte demnach entfallen.

Als Rekordhochfahrt wird noch immer von vielen diejenige von James Glaisher mit dem Aëronauten Coxwell am 5. September 1862 von Wolverhampton aus unternommene Fahrt betrachtet, bei der sie angeblich 11.000 m hoch kamen.

Aßmann hat nachgewiesen, daß die Instrumente, deren sich Glaisher bediente, ganz unrichtige Resultate ergaben.

Die einwandfreie größte Höhe, die von einem Menschen je erreicht wurde, beträgt 10.500 m. Sie wurde von dem in Berlin lebenden Österreicher A. Berson und von Dr. R. Süring am 31. Juli 1901 mit dem Ballon »Preußen« erreicht.

Dieser von der Continental Kautschuk- und Guttapercha-Compagnie in Hannover erbaute, 8400 m³ fassende Ballon ist Eigentum des aëronautischen Observatoriums des königlich preußischen Institutes in Potsdam, welches ihn vom Baumeister Enders zum Geschenk erhielt. Se. Majestät, der deutsche Kaiser widmete 10.000 Mark für die damit anzustellenden Experimente.

Fig. 15. Gefüllte Kugelballons im aëronautischen Park von Vincennes, zur Fahrt bereit.