Alexander Lippisch – ett rastlöst geni

Alexander Lippisch med en vindtunnelmodell av DM-1 (internet)

Link to automatic translation

Han föddes i München och det var meningen att han skulle följa i sin fars fotspår och börja i konstskola. Lippisch intresse för flyg väcktes när han i Berlin år 1909 såg en flyguppvisning med Orville Wright. 1914 började han arbeta som ”oexaminerad aerodynamiker” hos Claude Dornier, som då jobbade på Zeppelin. Sedan bröt första världskriget ut och Lippisch hamnade i tyska armén 1915-18. Där tjänstgjorde han bl a som flygnavigatör/spanare/fotograf. Efter kriget kunde han inte fullfölja sina aerodynamikstudier men han återvände till Zeppelin och det var nu hans livslånga intresse för stjärtlösa flygplan väcktes.

1921 kom han till Wasserkuppe. Han och vännen Gottlob Espenlaub hörde till de första ”Rhön indianerna”. Vintern 1921-22 övervintrade de i tält (!) på Wasserkuppe. Det kan man läsa om i Peter Riedels bok ”Start in dem Wind”. Lippisch ville inte återvända till industrin utan blev kvar på Wasserkuppe efter Rhöntävlingen 1921.

Hans första egna design, ett stjärtlöst segelflygplan, byggdes av Espenlaub (mest känd för att tillsammans med Gerhard Fiesler introducerat flygsläp som startmetod 1927). Detta var början på en karriär som skulle komma att omfatta ett femtiotal konstruktioner, de flesta stjärtlösa, förutom ett tjugotal konventionella segelflygplan.

Espenlaub E-2 från 1921 var Lippisch första konstruktion. Mannen till höger är Espenlaub. (internet)

Under de kommande åren konstruerade han alltså, parallellt med sina stjärtlösa flygplan, en rad segelflygplan, bl a skolglidarna Hols der Teufel och Zögling, som byggdes i stort antal. I slutet av 1924 bildades Rhön-Rossitten Gesellschaft (RRG) och Lippisch fick anställning som dess chefsingenjör. RRG lever kvar än idag, då det är föregångare för bl a OSTIV och tyska DLR.

1928 konstruerade Lippisch Ente, ännu ett stjärtlöst segelflygplan, fast nu med nosvinge. Det provflögs av Fritz Stamer, som var skolchef i RRG. Stamer var, förutom att vara svåger till Lippisch, pappan bakom vår segelflygutbildning (som lever kvar än idag) och den som designade måsmärket, segelflygets, än idag, symbol.

Fritz von Opel och Max Vallier var två raketentusiaster. Von Opel hade satt raketmotorer på bilar (hans farfar var Adam Opel, som grundade biltillverkaren Opel) och Vallier sysslade med raketbränsle. De fick idéen att motorisera ett segelflygplan med raketmotorer. De föll för Ente, den hade ju ingen stjärt som var i vägen och kunde ta fyr! Man monterade två raketmotorer bakom förarsitsen. Varje motor drevs av Valliers blandning av svartkrut och gångtiden var bara 30 sekunder per motor. Tanken var att köra en motor i taget.

Stamer utsågs till provflygare. Man försökte starta med enbart en motor, men det räckte inte för att få Ente och Stamer i luften. Nästa start gjordes därför i gummirep varpå motorerna startades, en efter en, när man var i luften. Allt fungerade och man flög en sträcka av 1.5 km. Nu bestämde man sig för att starta med båda motorerna samtidigt. Det räckte, Ente lättade, men på 20 m höjd exploderade ena motorn och flygplanet började brinna. Stamer lyckades landa, hoppa ur Ente och sätta sig i säkerhet. Men Ente brann upp. Det exemplar som finns på Wasserkuppemuseet är en replika.

Ente med raketmotorer är, kan man nog påstå, den första SSG och SLG!

RRG Ente, världens första raketdrivna flygplan och den första SLG (foto R Danewid)

Under åren 1921-29 konstruerade Lippisch ett flertal segelflygplan. Ingen av dem var högvärdiga segelflygplan utan de var avsedda för utbildning och klubbverksamhet, många var stjärtlösa och rena experimentflygplan. Segelflyget växte snabbt i Tyskland under dessa åren. Möjligtvis är undantaget Professor från 1928, även om dess konstruktion är enkel. Prototypen flögs av den unge lovande Robert Kronfeld, som 1928 anställts som flyglärare på Wasserkuppe. I maj 1928 blev Kronfeld den förste att, i Professor, på initiativ av professor Walter Georgii och Alexander Lippisch, flyga med en variometer och därmed påvisa att man kunde hitta och flyga i termik.

RRG, som var en ”designstudio” och ”prototypverkstad” tillhandahöll ritningar på Professor och den byggdes i ett flertal exemplar i flera olika länder. Men flygegenskaperna var tämligen mediokra, liksom prestanda. Samtidigt byggde Akaflieggrupperna avancerade högvärdiga segelflygplan, långt mer aerodynamiskt avancerade och med bättre prestanda än de som RRG och Lippisch designade. Kronfeld bad därför Lippich att konstruera ett högvärdigt flygplan åt honom, som tack för att han assisterade Lippisch med att provflyga hans konstruktioner. Resultatet blev Wien, som fick sitt namn av att Kronfeld var österrikare. Kronfeld var liten och cockpit utformades efter hans kroppsbyggnad.

Robert Kronfeld i Wien (internet)

Med Wien gjorde Kronfeld i maj 1929 den första flygningen längre än 100 km, längs Teutoburger Wald. Wien hade fina prestanda för sin tid och var i samma klass som Akafliegs konstruktioner, t ex Kakadu. Kronfeld slog flera världsrekord under 1930-31 med Wien. 1932 såldes Wien till Frankrike och från 1938 upphör alla spår om dess vidare öden.

Lippisch verkar ha varit en rastlös själ, som ofta inte fullföljde sina projekt utan någon annan fick ta över på sluttampen. Och så blev det även med Wien. Man tror att Hans Jacobs (den store konstruktören under 30-talet), som börjat jobba som Lippisch assistent 1927, gjorde mycket av jobbet på Wien och för att färdigställa projektet..

Det förefaller som att det började skära sig mellan Kronfeld och Lippisch vid denna tidpunkten. Lippisch blev förargad över att Kronfeld lät en extern firma (Kegel-Flugzeugbau i Kassel) bygga Wien. I och för sig tillverkade RRG:s verkstad bara prototyper, men detta var ju en prototyp. Det byggdes f ö bara en Wien.

Man kan ju i sin tur tänka sig att Kronfeld tröttnade på att Lippisch inte fick ”tummen ur”. Kronfeld hävdade senare att Lippisch inte konstruerat Wien. Det allmänna politiska läget var också komplicerat. Kronfeld var österrikare och förhållandet vid denna tiden, runt 1930, mellan Tyskland och Österrike var något ansträngt. Österrikare ansågs av många vara ”ovälkomna utlänningar” i Tyskland och dessutom var Kronfeld av judisk börd (något som bidrog till att han inte tilldelades silver-C nr 1 utan 2). Antisemitismen var utbredd överallt, även inom segelflyget.

Günther Groenhoff i Fafnir. Notera Plywoodbeklädnaden i vingroten, som sägs ha gett inspiration till namnet. (internet)

Mästerverket Fafnir

I slutet av 1929 började Lippisch konstruera det som skulle bli hans stora mästerverk, nämligen Fafnir. Historieskrivningen säger att Fafnir konstruerades åt Günther Groenhoff. Groenhoff var liten och cockpit i Fafnir är verkligen liten. Å andra sidan var det Kronfeld, också lika liten till växten, som var den store, och framgångsrike, segelflygaren. Groenhoff var vid denna tiden bara en rookie.

Pionerer: Günther Groenhoff

Hur det än var, blev det Groenhoff som blev Fafnirs pilot. Hur mycket Lippisch gjorde på Fafnir, förutom konceptet, diskuteras än idag. Återigen hade Lippisch inte tid att följa upp projektet. Groenhoff fick ständigt be honom om hjälp. Konstruktionen var tekniskt besvärlig att bygga och Groenhoff bad även Hans Jacobs och Heini Dittmar om hjälp med att färdigställa projektet.

Designen var mycket avancerad för sin tid med sin fribärande vinge, och det var alltså svårt att bygga flygplanet. Fafnir var färdig strax innan Rhöntävlingen 1930. Fafnir var inte första flygplanet med fribärande vinge, Akaflieg Darmstadts Konsul hade byggts redan sju år tidigare. Men ett flygplan med sidoförhållandet 20 var exceptionellt på den tiden. Som jämförelse har en modern JS-3 ett sidoförhållande på 33 och en EB 29 51.

Vingbalken behövde vara tjock för att få erforderlig bärförmåga och Lippisch använde sig av vingprofilen Göttingen 652, som är tjock och har stor välvning. Det är ju bra vid låga farter, och det var det man ville ha på den tiden. Övergången mellan vinge och kropp är mjuk och jämn.  Vingen är rak med elliptiska spetsar. Vingprofilen ändras längs spännvidden via den mindre välvda Göttingen 535 till Clarke Y längst ut, vingen var dessutom skränkt för att ge bättre stallegenskaper.

Vingen är en måsvinge, något som blev rätt vanligt på 30-talet. Men det finns inga aerodynamiska fördelar med det. Anledningen var att öka frigången mellan vinge och mark. Tidigare, t e x på Wien, satt vingen på en baldakin och frigången var därmed hög, men då behövdes i regel vingstöttor. Fafnir har ingen baldakin. Vingen sitter på kroppen och flygplanet är högvingat. Måsvingen ger frigången mellan mark och vingspets.

Torsionsnäsan var helplankad (plywood) och intill kroppen var vingen klädd med plywood för att göra den mer vridstyv. Ursprungligen var ”huven” helt i trä med hål på sidorna, senare, efter Groenhoffs fatala haveri, ersattes den med en normal inglasad huv. Fafnir var det första segelflygplanet där piloten inte satt ”utomhus” och detta bidrog så klart till bättre prestanda. Bästa glidtal uppgavs vara 27.

En klassisk bild av Fafnir med Groenhoff som startar från Wasserkuppe. Fafnir är ett av de vackraste segelflygplan som byggts. (internet)

Robert Kronfeld, Groenhoffs rival, ansåg att Fafnir var dåligt konstruerad och att den slog rekord enbart för att Groenhoff var en så bra segelflygare. Därför döpte Kronfeld sin tvåsitsiga Professor, som var av god konstruktion, till Fasold. Detta roade Groenhoff mycket, men Lippisch blev irriterad!

Under 1930-32 blev Fafnir med Groenhoff som pilot rubrikernas man. Han vann Rhöntävlingen 1931 och i maj samma år gjorde han sin berömda flygning från München till Kaaden i Tjeckoslovakien, 272 km. En flygning som slog det gamla världsrekordet med 110 km.

Efter Groenhoffs fatala haveri i juli 1932 återuppbyggdes Fafnir och den flögs till seger i Rhöntävlingen 1933 av Peter Riedel. Några år senare hamnade flygplanet på museum i Berlin, där det förstördes i en bombraid under kriget.

1933 överfördes RRG till det nybildade Deutsche Forschungsanstalt für Segelflug, DFS. DFS placerades i Darmstadt. Lippisch följde med till Darmstadt.

RRG Urubu Obs konstruerades av Lippisch 1932. Det var ett tresitsigt segelflygplan för Professor Walter Georgiis meteorologiforskning med 26 m spännvidd. Obs blev förebilden för det tyska lastglidarprogrammet, främst DFS 230. (internet)

En pampig modell av Fafnir II på dagens Wasserkuppe museum (foto R Danewid)

1934 konstruerade Lippisch Fafnir II. Förutom måsvingen och namnet har den få likheter med Fafnir. Flygplanet är midvingat och med en komplicerad konstruktion. Fafnir II var avsett för Heini Dittmar. När Dittmar återkom från segelflygexpeditionen i Sydamerika 1934 gav han sig i kast med att bygga Fafnir II klar.

Det sägs att Lippisch åter ville kasta in handduken, något vi känner igen, men Dittmar envisades med att den skulle var färdiga till Rhöntävlingen det året. Man lyckades också bli färdig precis till invigningen av tävlingen och Dittmar flygsläpade Fafnir II till Wasserkuppe. Då hade flygplanet fått registreringen D-Sao Paulo. Dittmar hade fått sponsorer under sin nyligen avslutade Sydamerika resa, därav registreringen.

Första tävlingsflygningen för Dittmar ägde rum under tävlingens andra dag, den 27 juli 1934. Och då flög han 375 km, in i dåvarande Tjeckoslovakien. Ett nytt världsrekord! Och den flygningen gav honom Hindenburgpokalen för 1934.

1937 vann Heini Dittmar det första VM:et i segelflyg, som arrangerades på Wasserkuppe, med D-Sao Paulo. Fafnir II hade ett angivet glidtal på 26 och ansågs vara det bästa flygplanet under VM:et. Men det var inte så bra att man ansåg att det uppvägde den komplicerade konstruktionen. Så Fafnir II byggdes, liksom Fafnir, bara i ett exemplar.

Heini Dittmar, världsmästare 1937, framför Fafnir II D-Sao Paulo (internet)

Fafnir II blev det sista rena segelflygplanet som Alexander Lippisch konstruerade. Han övergick nu till att designa stjärtlösa flygplan på heltid. Först för DFS räkning, men från 1938 hos Messerschmitt.

Även om Lippisch förefaller ha varit en rastlös själ med en oförmåga eller ovilja att avsluta sina projekt, det fick andra göra, var han under mer än 10 år den mest inflytelserika konstruktören av segelflygplan under den, förmodligen, viktigaste perioden av segelflygets utveckling. Fafnir och Fafnir II framstår som de bästa segelflygplanen under denna tid, men framförallt designade Lippisch skolglidare och övningssegelflygplan, som byggdes i tusentals exemplar och bidrog till den explosion av segelflyget som ägde rum under 30-talet. 1937 fanns det  mer än 50 000 aktiva segelflygare i Tyskland.

DFS 194, prototypen, ett segelflygplan, till Me 163 (internet)

Me 163 B Komet, världens första operativa raketflygplan (internet)

Messerschmitt

Hos Messerschmitt jobbade Lippisch först med sin DFS 194, som blev Messerschmitt 163, världens första operativa jaktflygplan med raketdrift. Me 163 var ett stjärtlöst flygplan, som initiellt flögs som ett segelflygplan.

Prototypen, som alltså hette DFS 194, gjorde sin jungfruflygning, som segelflygplan, den 28 juli 1939. Me 163A V4 gjorde sin jungfruflygning, också som segelflygplan, den 13 februari 1941. Det dröjde till oktober det året innan Heini Dittmar, som värvats till projektet av Lippisch, flög med raketmotorn.

På den fjärde flygningen i en Me 163 med registreringen KE+SW klockades han för en fart på över 1 000 km/h i planflykt. Det var första gången en människa flög fortare än 1 000 km/h och det var så klart ett världsrekord, men då det rådde ett världskrig noterade FAI inga rekord. ”Rekordet” sattes över en 3 km bana, enligt FAIs regler.

Den 6 juli 1944 nådde Dittmar 1 130 km/h i en Me 163B. Under denna flygning fick han roderfladder och det diskuteras om han kanske rentav var den förste att flyga supersoniskt. Det skulle dröja ända till 1950-talet innan Dittmars uppnådda fart i planflykt, 1 130 km/h, överskreds (av en engelsk Hawker Hunter).

Provflygningarna  ägde rum i Peenemünde på Rügen vid Östersjön och man bildade en speciell enhet, EKdo 16, för att hantera dessa. Chef för EKdo 16 blev Wolfgang Späte, även han gammal segelflygare, sollfahrtteorins fader, trea i VM 1937 och vinnare av Rhöntävlingen 1938. Späte blev sedan den förste förbandschefen för JG400, världens första jaktförband med raketdrivna flygplan. En annan framgångsrik segelflygare i förbandet var Rudolf Opitz.

Me 163 Komet var lika mycket motor- som segelflygplan. Man startade med raketmotorn, steg till hög höjd, upp till 12 000 m, vilket tog otroliga 3 minuter. Sedan släckte man raketmotorn och segelflög när man attackerade de amerikanska bombarmadorna, ibland stöttade man med motorn. Man hade bränsle till en stigning till. Men total flygtid för ett uppdrag var typiskt runt 15 minuter. När man ferryflög mellan t ex olika flygfält använde man alltid flygsläp.

Så Komet var en hybrid, både raketdrivet flygplan och segelflygplan. Me 163:an hade fina flygegenskaper, vilket många vittnat om. Men den opålitliga motorn och det absolut livsfarliga bränslet innebar massor med olyckor. Den engelske provflygaren Eric ”Winkle” Brown hade i krigsslutet uppdraget att provflyga och utvärdera en mängd tyska flygplan. I sina memoarer (mycket läsvärda) ”Wings on my sleeve” beskriver han Me 163 som ett av de bästa flygplan han flugit när det gäller flygegenskaper.

DM-1 från 1944 var ett ensitsigt segelflygplan byggd i stålrör, plywood och bakelitimpregnerad plywood med deltavinge. Det flög aldrig men deltavingekonceptet användes i framtida flygplan, bl a i Sverige. (internet)

Bild på modell av Lippisch P.13a, som hade en ramjetmotor och var tänkt att ha en max fart av mach 2.6! Projektet, som aldrig flög, fick stor influens på framtida överljudsflygplan med deltavinge (internet)

Lippisch sysslade nu mest med deltavingsförsedda flygplan. Han designade DM-1, men förlorade, som vanligt, snart intresset för projektet, och gick vidare till andra liknande raket och jetdrivna projekt med deltavinge. Studenterna i Akaflieg Darmstad bad honom fortsätta med DM-1. För om de hade ett viktigt projekt att jobba med skulle de kanske slippa att bli inkallade i kriget. DM-1 färdigställdes som ett rent segelflygplan, men flögs aldrig. Men efter kriget tog jänkarna, med stort intresse hand om prototypen.

Lippisch var ju självlärd men med sina kunskaper om deltavingen skrev han sin doktorsavhandling och fick därmed en akademisk examen.

Som många duktiga tyska ingenjörer och vetenskapsmän (den mest berömda är väl Wernher von Braun) ”tvångsförflyttades” Lippisch till USA efter kriget, inom ramen för Operation Paperclip. Här inledde han en andra, framgångsrik, karriär. Först jobbade han hos Convair och var där en av förgrundsfigurerna för XF-92, det första amerikanska jetflygplanet med deltavinge. Det utvecklades till Delta Dagger och Delta Dart, som blev amerikanernas standardjaktflygplan i många år framåt, ända in på 1980-talet.

Convair XF-92, det första amerikanska flygplanet med deltavinge (internet)

Lippisch deltavingekoncept visade sig vara mycket stabilt och effektivt vid överljudshastighet. Även om deltavinge-jaktplanet Lippisch P.13a aldrig flög, hade det och Lippischs andra arbeten under andra världskriget stor betydelse för den fortsatta utvecklingen av flygplan med deltavinge och överljudskapacitet, såsom Saab 35 Draken, Saab 37 Viggen, Convair F-102 Delta Dagger och Dassault Mirage III.

Lippisch flyttade på 50-talet till Collins Radio Company där han sysslade med markeffektsflygplan och okonventionella VTOL flygplan. På 60-talet startade han sin egen konsultfirma.

Lippisch konstruerade Aerodyne, ett VTOL projekt (internet)

Alexander Lippisch gick bort i cancer 1976. 1985 upptogs han i International Air & Space Hall of Fame vid San Diego Air & Space Museum.

Alexander Lippisch var utan tvekan ett självlärt geni, om än ett rastlöst sådant, med en oförmåga, eller kanske ovilja, att slutföra sina många projekt. För oss segelflygare är han mest känd för Fafnir, som med Günther Groenhoff som pilot, otvetydigt är en av höjdpunkterna i segelflygets rika historia. Men hans stora bidrag var nog ändå de många konstruktionerna av skolglidare och övningsflygplan, som bidrog till den makalösa utveckling segelflyget upplevde på det sena 20 och tidiga 30-talet. Sedan är det väl så att i världen utanför segelflyget är han mest hågkommen för Me 163 och deltavingen.

Tre av Lippisch konstruktioner, DFS 194, Fafnir och Storch, i Pure Planes tappning.
https://pureplanes.de/collections/segelflugzeug-modelle (foto R Danewid)