Junkers J 1 - Junkers J 1
| Junkers J 1 | |
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| Die Junkers J.1 Blechesel | |
| Rolle | Experimental- / Pionierflugzeuge |
| Hersteller | Junkers & Co. |
| Erster Flug | 12. Dezember 1915 |
| Im Ruhestand | 1916 |
| Status | Im Ruhestand |
| Produziert | 1915 |
| Nummer gebaut | 1 |
Die Junkers J 1 mit dem Spitznamen Blechesel ("Tin Donkey" oder "Sheet Metal Donkey") war ein experimentelles Eindeckerflugzeug , das von Junkers & Co entwickelt wurde . Es war das erste Ganzmetallflugzeug der Welt.
Die J 1 wurde zu Beginn des Ersten Weltkrieges hergestellt , einer Zeit, in der sich Flugzeugkonstrukteure weitgehend auf mit Drähten verspannte, mit Stoff überzogene Holzkonstruktionen stützten. Sie war eine revolutionäre Entwicklung im Flugzeugdesign, bei der Metall sowohl in seiner gesamten Struktur als auch in großem Umfang verwendet wurde zuvor getan, und in seinen äußeren Häuten. Es entstand aus der Arbeit des wegweisenden Luftfahrtdesigners Hugo Junkers . Das Versuchsflugzeug erhielt von IdFlieg und der damals bezeichneten Fliegertruppe nie die offizielle Eindeckerbezeichnung "A" oder "E-Serie" und war offiziell nur unter der Junkers-Werksmodellnummer J 1 bekannt. Es sollte nicht mit der verwechselt werden später, gepanzert Ganzmetall - Junker J 4 Anderthalbdecker , der später akzeptierte Luftstreitkräfte als Junker JI (eine mit römischen Ziffern ) aus der Kategorie gepanzerter Kampfflugzeuge von etablierten Idflieg , die deutsche Armee ‚s Inspektion der Militärflugzeuge.
Die J 1 wurde nur 12 Jahre nach dem ersten Flug des Doppeldeckers "Flyer I" durch die Gebrüder Wright im Dezember 1903 gebaut und geflogen . Am 12. Dezember 1915 machte das Flugzeug seinen kurzen Jungfernflug , geflogen von Leutnant Theodor Mallinckrodt von Flieger-Ersatz- Abteilung 1 (FEA 1), in der eine Höhe von fast 3 m erreicht wurde. Bei nachfolgenden Flügen wurden größere Höhen und Leistungen erzielt. Bis Ende Januar 1916 hatte Junkers den Auftrag erhalten, sein Ganzmetallkonzept weiterzuentwickeln, und der spätere einsitzige Junkers J 2 , der niemals an vorderster Front eingesetzt werden würde, war der Nachfolger des J 1. Es wird angenommen, dass die Junkers J 1 nach Januar 1916 nicht mehr geflogen wurden. 1926 wurde sie im Deutschen Museum in München statisch ausgestellt . Im Dezember 1944 wurde die J 1 bei einem strategischen Bombenangriff der Alliierten auf die Stadt zerstört.
Entwicklung
Hintergrund
Zu den früheren Pionieren und Innovatoren auf dem Gebiet der Luftfahrt gehörte der deutsche Ingenieur und Luftfahrtdesigner Hugo Junkers . Während seiner frühen Karriere hatte er seine technischen Qualifikationen außerhalb des Bereichs der Luftfahrt etabliert; Zu den Innovationen von Junker gehörte die Erfindung eines Kalorimetertyps und der Bau von Verbrennungsmotoren . Irgendwann nach 1897 wurde Junkers erstmals in die Prinzipien und das Gebiet der Luftfahrt eingeführt, nachdem er von Hans Reissner , einem Kollegen und Professor an der Technischen Hochschule in Aachen , wo Junkers den Lehrstuhl innehatte , Einzelheiten zum Konzept des Flugverkehrs erhalten hatte des Professors für Thermodynamik.
1907 trat Reissner an Junkers heran und suchte seine Mitarbeit beim Entwurf und Bau eines frühen Eindeckerflugzeugs . Obwohl diese erste Anstrengung, die 1909 flog, nicht viel Erfolg hatte, wurde diesem Projekt zugeschrieben, dass Junkers eine Karriere als Luftfahrtdesigner verfolgte. Fünf Jahre später begann Reissner mit Hilfe von Junkers mit dem Bau seines Ganzmetall- Canard- Designs, das er Ente ("Ente") nannte. Junkers 'Firma stellte Teile von Reissners Design her, einschließlich der Flugflächen und des Kühlers . Die Probleme beim Bau des Ente hatten dazu geführt, dass Junkers viel Zeit damit verbracht hatte, sich mit den Problemen des Flugzeugzellenentwurfs zu befassen , einschließlich einer Prüfung der Optionen zur Beseitigung der damals vorherrschenden Praxis der Außenverstrebung von Flugzeugzellen. Während 1910 er patentierte das Design für ein vollständig freitragend dicke Tragflügel Nurflügelflugzeug, jetzt allgemein bekannt als eine Nurflügel - Konfiguration in Deutschland.
1910 erhielt Junkers ein Forschungsstipendium für den Bau eines Windkanals in seinen Forschungseinrichtungen in Aachen ; Dies führte zur Initiierung eines aerodynamischen Forschungsprogramms, das fünf Jahre später zum Design des Junkers J 1 beitragen sollte. 1911 trat Junkers von seiner Professur zurück, um seine Bemühungen seiner in Dessau ansässigen Motorenfirma zu widmen . Nach Fertigstellung des Windkanals kehrte er nach Aachen zurück. Erst 1915 konnte Junkers seine Zeit voll und ganz dem Entwurf und der Herstellung eines Flugzeugs widmen. Zu diesem Zeitpunkt eröffnete er sein eigenes Forschungsinstitut, den Forschungsanstalt Professor Junkers , der mit der Konstruktion und Entwicklung einer Reihe voll freitragender Ganzmetall-Eindecker beauftragt war.
Bei Ausbruch des Ersten Weltkriegs im August 1914 beschloss Junkers, seine Bemühungen auf Projekte zu richten, die einen potenziellen militärischen Wert haben würden. In dieser Zeit war die Mehrheit der Flugzeugkonstrukteure relativ konservativ, und bis auf einige vereinzelte Beispiele wurden keine Fortschritte erzielt. Laut dem Luftfahrthistoriker Charles Gibbs-Smith war die Pionierarbeit von Hugo Junkers eine bemerkenswerte Ausnahme. Es waren die Bemühungen von Junkers, zusammen mit denen von Mitarbeitern wie den Ingenieuren Otto Reuter , Otto Mader , Leiter der Forschungsanstalt von Junkers ; und Hans Steudel , Direktor der Abteilung für Strukturmaterialien und Tests von Junkers, dass der J 1 als privates Unternehmen in Form eines sogenannten "Technologie-Demonstrator" -Designs hergestellt werden soll.
Konzept und Vertrag
Unabhängig vom Ausbruch des Konflikts begannen Junkers und das Forschungsinstitut seines Unternehmens oder die Forschungsanstalt mit den technischen Arbeiten, um sein Konzept für die Erstellung von Flugzeugkonstruktionen zu verwirklichen, bei denen auf eine schleppenerzeugende Außenverstrebung verzichtet werden sollte . Seine Arbeit an Reissners Ente- Design hatte ihn von der Notwendigkeit überzeugt, Metall als Hauptbaustoff zu verwenden, aber seit der scheinbar idealen Metalllegierung für den Flugzeugbau - Duraluminium , das Alfred Wilm erst etwa sechs Jahre zuvor in Deutschland erfunden hatte, und war anfangs anfällig für Abplatzungen und andere unerwünschte Eigenschaften, wenn in Blechform gearbeitet wurde; die anfänglichen Ganzmetallflugzeugkonstruktionen hergestellt von Junkern Verwendung von Platten aus schwerer gemacht Elektrostahl , ähnlich die Typen von Eisenblechen , die typischerweise verwendet werden , in auflaminiert -Core AC elektrischen Transformatoren .
Am 8. Juni 1915 begann Junkers mit dem Erwerb der für die Herstellung der J 1 erforderlichen Werkzeuge . Laut dem Luftfahrtautor Hugh Cowin wurde häufig fälschlicherweise berichtet, dass sie nach einer bestimmten Spezifikation als Flugzeug für den aktiven Militärdienst hergestellt wurden J 1 sollte stattdessen nur als Forschungsflugzeug hergestellt werden, in der Nähe des heutigen "Technologiedemonstrators", der später zur Produktion einer späteren Linie von Ganzmetall-Eindecker-Kampfflugzeugen führte. Bis November 1915 galt die fertiggestellte J 1 als bereit, ihre erste Runde von Flugtests durchzuführen.
Design
Die Junkers J 1 war ein experimentelles Mitteldeckerflugzeug mit verschiedenen modernen Merkmalen, einem Auslegerflügel und vollständig aus Metall gefertigten Strukturelementen. Äußerlich war die J 1 ein außergewöhnlich sauberes und gut proportioniertes Flugzeug. Eine Anordnung von 42 cm breiten Stahlblechplatten, die in wichtigen tragenden Bereichen durch zusätzliche Wellblechbleche innerhalb der vergleichsweise glatteren Außenhülle verstärkt waren, wurde um den Rumpf gewickelt, um seine äußere Hülle zu bilden. Diese Anordnung war die erste Verwendung einer Ganzmetallkonstruktion mit gestresster Haut. Die einzelne vertikale Heckfläche hatte ein "allfliegendes" Design ohne feste Flosse, und die gesamte Struktur und Abdeckung der Heckoberfläche bestand ebenfalls aus geformtem Stahlblech, ähnlich wie die Flügel. Der Einfallswinkel des Stabilisators konnte am Boden eingestellt werden.
Die Grundstruktur der J 1 wurde um ihren mittleren Rumpfabschnitt und den integrierten Innenbordstummelflügel herum aufgebaut , der als Flügelwurzel des Flugzeugs fungiert . Die Stummelflügel dienten als Befestigungspunkte für die patentierten sparsamen Flügel von Junkers, die aus kurzspannigen Fachwerkreifenabschnitten bestanden, die nacheinander von den Stummelflügeln nach außen geschichtet wurden. Andere Elemente, die am Mittelteil befestigt sind, umfassen das Nasenstück, den hinteren Rumpf und die Heckeinheit. Atypisch für die Ära fehlten dem Flügel irgendwelche äußeren Streben oder Drähte; Die einzige Verwendung einer externen Aussteifung war die Unterstützung der horizontalen Stabilisatoren und des Fahrwerks . Die innere Struktur verwendete geschweißte Stahlband - Winkelmaterialien und I-Träger-Abschnitte in Verbindung mit Teilen des Stahlrohrs, um ihre innere Hauptstruktur zu bilden.
Die innovative Auslegerstruktur für die Flügel wurde ebenfalls mit Stahlblechplatten in Sehnenrichtung abgedeckt . Die Flügelwurzel hatte eine Tiefe von etwa 75 Prozent der Höhe des Rumpfes an der dicksten Stelle der Wurzel und die Flügel hatten mindestens drei Strömungsprofile ändern, sowie Verjüngung der führenden und nachlaufenden Kantenwinkel zwischen der Wurzel des Flügels und den wingtip . Diese Änderungen im Flügelabschnitt wurden zu einem Markenzeichen des Junkers-Designs für das spätere einsitzige Junkers DI-Ganzmetall-Jagdflugzeugdesign von 1918, das mit Wilms Duraluminium bedeckt war und wie beim ersten Versuch mit der Junkers J 3- Flugzeugzellenübung von 1916–17 gewellt war . Der J 1 stützte sich auch auf Stahlbleche mit Spannweiten als strukturelles Element, das unter der glatten äußeren Metallabdeckung verborgen war, um die Festigkeit des Flügels zu erhöhen. Dieses besondere Designelement der J 1 wurde für eine größere Anzahl später gebauter Ganzmetallflugzeuge verwendet, beispielsweise für die Tragflächen des schweren Bombers der amerikanischen Boeing B-17 Flying Fortress .
Der 90 kW (120 hp) Mercedes D.II Sechszylinder - flüssigkeitsgekühlter Reihenmotor zur Leistungs ausgewählt mit der J-1 wurde in einem einfachen untergebracht ist , Clamshell artigen horizontal geteilte cowling des Motors umschließenden Kurbelgehäuse und die unteren Zylinderblock. Es verfügte über ein fortschrittliches Motorkühler-Layout für die damalige Zeit, bei dem der Kühler in einer ventralen Position unter dem vorderen Rumpf platziert wurde. Die Vorderseite der Öffnung des Kühlergehäuses befand sich direkt hinter den Befestigungspunkten der vorderen Zahnradstrebe am Rumpf, und das Gehäuse des Kühlergehäuses hatte eine Breite, die der des Rumpfes darüber entspricht.
Betriebsgeschichte
Flugtestprogramm
Bevor die Junkers J 1 zum ersten Mal fliegen konnten, forderte IdFlieg , das Inspektorat der Fliegertruppen , der Luftfahrtverwaltungsarm der Bundeswehr, die Durchführung statischer Belastungstests an der J 1. Dazu wurden die üblichen statischen Belastungsversuche durchgeführt auf die Struktur des J 1 unter Verwendung von Sandsäcken , Belastungs- und Festigkeitsprüfungen sowie einer Prüfung des statischen Schubes, der mit der gewählten Motor- Propeller- Kombination erzielt werden würde . Am 3. Dezember 1915 wurden diese statischen Tests vor einer Reihe von Motorschubtests abgeschlossen. Das Werk Junkers verfügte noch nicht über ein eigenes Testfeld in Dessau , so dass das fertiggestellte J 1 für sein Flugtestprogramm zum Flugplatz Fliegerersatzabteilung 1 (FEA 1) in Döberitz westlich von Berlin transportiert wurde.
Am 12. Dezember 1915 wurde Leutnant Theodor Mallinckrodt von der FEA 1 beauftragt, die J 1 zu rollen und kurz zu "hüpfen", was er bis zu einer Höhe von fast 3 m erfolgreich schaffte. Während dieses kleinen Fluges traf jedoch ein Windstoß den Steuerbordflügel während des "Hopfens", als die J 1 abstieg, was dazu führte, dass die Flügelspitze des Hafens den Boden abkratzte und die Backbordseite des Rumpfes der J 1 entsprechend nach innen gebogen war die Rückseite der Flügelhalterung. Dementsprechend wurden weitere Tests ausgesetzt, während Reparaturen während der Ferienzeit Ende 1915 durchgeführt wurden. Danach wurde eine weitere Runde statischer Belastungstests durchgeführt, um die Integrität dieser Reparaturen zu überprüfen.
Am 18. Januar 1916 unternahm Gefreiter (Privat) Paul Arnold von der FEA 1-Einheit in Döberitz den zweiten Flugversuch für die J 1 . Während dieses Fluges erreichte die J 1 nach einem Startlauf von 200 m (660 ft) eine Höhe von nur 80 m (260 ft), da der Stabilisator mit variabler Inzidenz in der falschen Annahme, dass die J 1 Heck war, falsch eingestellt worden war. schwer. Später an diesem Tag, nachdem die Inzidenzanpassung des Stabilisators korrigiert worden war, um eine ebene Flugtrimmung zu erzielen, führte Leutnant Mallinckrodt einen weiteren Versuch durch und erreichte diesmal eine maximale Höhe von 900 m nach einem kürzeren Startlauf als zuvor. In diesen Fällen wurde festgestellt, dass das Handling des J 1 während des Fluges akzeptabel war, und das Flugzeug war Berichten zufolge während des Fluges stabil.
Am folgenden Tag, dem 19. Januar, nahm Mallinckrodt die J 1 erneut für ihren einzigen bekannten "Hochleistungs" -Flugtest auf, der aus einem 7 km langen Kurs bestand und unterschiedliche Höhen von 200 bis 300 m (660 bis 660) abdeckte 980 ft). Während dieses Fluges wurde festgestellt, dass Mallinckrodt eine Höchstgeschwindigkeit von 170 km / h erreicht hatte. Aufgrund des militärischen Interesses an Junkers 'Design wurde der J 1 während seines Flugtestprogramms mit dem beliebten zweisitzigen bewaffneten Doppeldecker Rumpler CI verglichen . Tests ergaben, dass der J 1 in seiner Höchstgeschwindigkeit etwa 30 km / h langsamer ist, obwohl der Rumpler-Doppeldecker von dem stärkeren Mercedes D.III- Motor angetrieben wurde. Aufgrund des geringeren Gewichts der Rumpler-Flugzeugzelle aus Holz und Stoff war die Steiggeschwindigkeit jedoch viel höher als die des J 1, was durch seine experimentelle Stahlstruktur beeinträchtigt wurde.
Schlussfolgerungen und Folgemaßnahmen
Neben der Flugleistung wurden im Rahmen des Testprogramms weitere Aspekte des J 1 bewertet. Das Feedback wurde nicht nur von den Piloten, sondern auch von der Bodenmannschaft, die es bediente, eingeholt. angeblich warf die geschweißte Konstruktion des Flugzeugs mehrere Probleme am Boden auf, die noch nie zuvor aufgetreten waren. In Verbindung mit seiner schleppenden Leistung in der Luft verspotteten einige Personen den J 1 mit abfälligen Namen, von denen der Blechesel ("Tin Donkey" oder "Sheet Metal Donkey") der bekannteste war. Einige Zahlen, wie der niederländische Luftfahrtpionier Anthony Fokker , lobten jedoch das Potenzial des Flugzeugs und die aufgezeigten Prinzipien und wiesen auf die Anwendung der höheren Geschwindigkeit und Haltbarkeit potenzieller Flugzeuge hin, die eine solche Konstruktion anwenden würden.
Der Umgang mit dem J 1 wurde von Junkers Kritikern verspottet: Das Militär unterstützte jedoch weiterhin die weitere Verfeinerung des Konzepts. Dementsprechend hatte Junkers bis Ende Januar 1916 den Auftrag erhalten, sein Ganzmetallkonzept weiterzuentwickeln, und der spätere einsitzige Junkers J 2 -Jäger, der niemals an vorderster Front eingesetzt werden würde, war der Nachfolger des J. 1. Die J 2 würde nur eine oberflächliche Ähnlichkeit mit der J 1 aufweisen, da sie aerodynamisch verfeinert und etwas kleiner ist, dennoch hatten die beiden Flugzeuge eine im Wesentlichen ähnliche Struktur.
Erhaltung und Erholung
Es wird angenommen, dass die Junkers J 1 nach Januar 1916 nicht mehr geflogen wurden. Sie überlebte jedoch den Ersten Weltkrieg und wurde 1926 im Deutschen Museum in München statisch ausgestellt . Im Dezember 1944 wurde die J 1 während eines Bombenangriffs der Alliierten auf die Stadt während des Zweiten Weltkriegs zerstört . Daher gibt es keine überlebenden Beispiele für J 1.
Ein Metallmodell des J 1 wurde nach seinen ersten Flügen von einer Gruppe von Junkers-Fabrikarbeitern gebaut und nach dem Ersten Weltkrieg im Franklin Institute in Philadelphia , Pennsylvania , öffentlich ausgestellt . Sein Schicksal danach ist nicht bekannt.
Im Jahr 2015 gab das Junkers Technology Museum in Dessau bekannt, dass sie beabsichtigen, eine maßstabsgetreue Nachbildung des wegweisenden J 1 zu bauen. Um dieses Ziel zu finanzieren, wurde die Finanzierung durch eine Crowdfunding- Kampagne auf Kickstarter angestrebt .
Spezifikationen
Daten von
Allgemeine Charakteristiken
- Besatzung: eins
- Länge: 8,64 m
- Spannweite: 12,92 m
- Höhe: 3,11 m
- Flügelfläche: 24.34 m 2 (262,0 sq ft)
- Leergewicht: 920 kg
- Bruttogewicht: 1.080 kg
- Triebwerk: 1 × Mercedes D.II 6-Zyl. wassergekühlter Reihenkolbenmotor, 90 kW (120 PS)
Performance
- Höchstgeschwindigkeit: 170 km / h (92 kn)
Verweise
Zitate
Literaturverzeichnis
- Cowin, Hugh. "Flugzeugprofil Nr. 187: Die Junkers-Eindecker." Profile Publications Ltd , 1967. Keine ISBN.
- Grosz, Peter und Gerard Terry. "Der Weg zum ersten All-Metal-Fighter der Welt", Air Enthusiast Twenty-Five , 1984, S. 60–63. ISSN 0143-5450.
- Wagner, Ray und Heinz Nowarra. Deutsche Kampfflugzeuge: Eine umfassende Übersicht und Geschichte der Entwicklung deutscher Militärflugzeuge von 1914 bis 1945 . New York: Doubleday, 1971.
