Pionerer: D36, Plastflygplanens stamfader

LONG READ

Pionerer
serie i NORDIC GLIDING
Konstruktører, piloter og tænkere som har udviklet flyvningen

Låt oss ta det från början. Den 27 november 1957 började en ny era inom segelflygningen. Då provflög Hermann Nägele fs-24 Phönix, det första segelflygplanet byggt helt i plastkomposit som kom att serietillverkas. Phönix konstruerades av Nägele och Richard Eppler. Nägeles ursprungliga idé, han var tidigare en framgångsrik modellflygare, var att bygga ett flygplan i lager av papper, som impregnerats med lim, över ett balsaskal, (det hade gjorts förr i modellflygplan).

Eppler var aerodynamiker (hans vingprofiler användes senare i bl a BS-1, Phoebus och Astir-familjen). Akaflieg Stuttgart (fs) bildade en speciell ”Industrie Entwicklung” avdelning, som fick statsbidrag, för att ge Nägele och Eppler möjligheten att bygga Phönix.

Ny bok: Akaflieg Stuttgart 90 Jahre

Phönix, det första segelflygplanet byggt helt i plastkomposit, i museet på Wasserkuppe. Detta är det första serieexemplaret

Idén att använda glasfiberkomposit istället för papperskomposit, det blev en lättare konstruktion, men borde vara tillräckligt stark/styv, föddes efter det att Eppler deltagit i en konferens om plastmaterial i Stuttgart 1956. ”Plastflygplanet” var fött. I Phönix användes polyester, medan i nyare flygplan används epoxy.

Att bygga flygplan i plastkomposit var dock ingen ny idé. Den lanserades t ex i en artikel i Sailplane & Glider (dagens Sailpane & Gliding) i februari 1944 av W R Scott med rubriken ”Are we approaching the era of the all plastic aircraft?”

Att bygga flygplan i plastkomposit var dock ingen ny idé. Den lanserades t ex i en artikel i Sailplane & Glider (dagens Sailpane & Gliding) i februari 1944 av W R Scott med rubriken ”Are we approaching the era of the all plastic aircraft?

Ytterligare två prototyper av Phönix byggdes av Bölkow (Eppler hade 1956 börjat jobba hos dem). Med T-stabbe – prototypen hade konventionell stabilisator – och infällbart ställ utan skida. Bölkow byggde sedan ytterligare åtta exemplar av typen innan produktionen stoppades 1961 p g a att lokalerna behövdes för annan tillverkning.

Phönix hade utomordentliga prestanda för sin tid. Prof August Raspet i USA mätte glidtalet till 40.

Ett flertal rekord slogs och Phönix dominerade tävlingsarenorna på det tidiga 60-talet. I tyska mästerskapen 1961 deltog fem Phönix, Ernst-Günther Haase och Rudolf Lindner (han var en av de som ursprungligen var med och byggde Phönix) blev tvåa och trea. Några Phönix flyger fortfarande.

Phönix teamet Nägele, Eppler och Lindner vidareutvecklade Phönix till Phoebus. Phoebus flög första gången den 11 april 1964 och Rudi Lindner blev det året trea i en Phoebus i tyska mästerskapen. Fram till 1970 byggde Bölkow 120 Phoebus av versionerna A och B (15 m spännvidd) och 133 av C-versionen (17 m spännvidd). Göran Ax blev 1968 tvåa i VM i Polen i en Phoebus C. Malmö Flygindustri var agent i Sverige. De byggde själva MFI-9 och sedermera Safari och Supporter, som fortfarande används i bl a danska och norska försvaret. MFI var ledande på kompositkonstruktioner i Sverige.

Phoebus B på Wasserkuppe

Björn Stender
Björn Stender, född i Stockholm 1934, hans far jobbade tillfälligt på Sparrmanns flygfabrik, deltog i konstruktionsarbetet med Akaflieg Braunschweigs SB-6, som var ett experimentellt flygplan för att utforska komposittekniken i segelflygplan.

SB-6 visade sig ha utmärkta prestanda men var, sägs det, svårflugen. T ex saknade den luftbromsar, den hade enbart en bromsskärm. Stender skrev bl a en uppsats om aeroelasticitet, som visade sig vara ett problem i plastflygplanens ”mjuka” vingar.

Efter det att Stender avslutat sina studier i Braunschweig i augusti 1962 erbjöds han av den sydafrikanske segelflygmecenaten Heli Lasch att för hans räkning konstruera och bygga en förbättrad SB-6.

BS-1 i segelflygmuseet på Wasserkuppe. I bakgrunden D-36 V-2

BS-1 hade 18 m spännvidd och bakkantsklaff (SB-6 hade ”stel” vinge) och den flög första gången den 23 december 1962. Flygplanet skickades till Lasch i Sydafrika där han framgångsrikt flög den i tävlingar. Lasch döpte flygplanet till ”Oscillia” efter sin dotter.

BS-1 hade utmärkta prestanda, den ansågs vara bästa flygplanet på sin tid, men flygegenskaperna (bromsar saknades) var fortfarande mediokra. Första BS-1an slutade sin karriär i december 1967 när Lasch ”overspeedade” under ett cb, bröt sönder flygplanet och lämnade det i fallskärm.

Under tiden hade Stender byggt en andra prototyp med lite större kropp, men fortfarande bara med bromsskärm. I oktober 1963 förolyckades Björn Stender på Hanhnweide när BS-1an under fladdertest bröts sönder. Den unge lovande konstruktören blev bara 29 år.

Hänle
BS-1 ansågs vara ett så bra flygplan, det bästa, att det efterfrågades av många. Eugen Hänle med sitt nybildade företag Glasflügel beslöt därför att bygga den i serie. Ritningsunderlaget var dock bristfälligt så Hänle konstruerade om flygplanet från grunden, bl a fick det Schempp-Hirth bromsar, men aerodynamiken behölls och under åren 1966 till 1970 byggde Glasflügel BS-1 i 18 exemplar. I juni 1967 satte Alfred Röhm ett värdsrekord från Hahnweide på 300 km triangel med 135 km/h i sin BS-1.

Jag har ett personligt minne av Alfred Röhm. I maj 1973 deltog jag 19 år gammal i min första internationella tävling på Hahnweide (Bernt Hall, ett år äldre, som praktiserade ett år på Schempp-Hirth, var också med i tävlingen) och en dag fyllde Röhm 60 år och han bjöd på ett ståndsmässigt sydtyskt födelsedagskalas med massor av pilsner. Då hade han bytt BS-1an mot en Kestrel, som hade tävlingsnumret RW. Det stod dock inte för ”Romeo Whisky” utan ”Reval Whisky”. Reval var ett tyskt cigarettmärke, som Röhm kedjerökte, och whisky var hans favoritdryck.

När Hänle konstruerade om BS-1an använde han de principer han använt vid konstruktionen av H301 Libelle. H301 var ett litet flygplan, klaffat och med bara 15 m spännvidd. Men den hade massor med nytänkande och var ett suveränt flygplan. Egentligen fick den ingen ”klasstillhörighet” förrän 15m klassen infördes 1977.

H301 premiärflög 7 mars 1964, alltså en månad innan Phoebus. H301 byggdes i 111 exemplar (Standard Libelle byggdes sedan i mer än 600 exemplar). Det sist byggda exemplaret av H301, det byggdes 1969, flyger fortfarande i Sverige med registreringen SE-TIB.

H201 Std Libelle

D36
Akaflieg Darmstadt, som bildats 1921, bestämde sig i denna veva, tidigt 60-tal, för att bygga ett flygplan helt i plastkomposit utifrån de senaste rönen inom aerodynamik och konstruktion. Som vi sett pågick det ju mycket i Tyskland vid den tiden vad gällde nya rön om aerodynamik och konstruktionsprinciper. Både Phönix och SB-6 var i luften, BS-1 var på väg.

Det nya Darmstadt projektet skulle förutom att ha utomordentliga prestanda, ha flygegenskaper som motsvarade ett övningsflygplan och vara byggt enligt de senaste rönen om kompositkonstruktioner. Akafliegerna hade börjat ett tvåsitsigt projekt, D-35, men det lades ner och man började projektera och bygga D-36 Circe 1962.

D-36 V-1. Notera de mjuka vingarna. D-36an kallades ibland för ”Gummiflügel”. Alla som flugit ASW 20 förstår innebörden av detta begrepp.

De tre studenter som blev huvudansvariga för D-36 var Heiko Friess och framför allt Gerhard Waibel och Wolf Lemke, alla tre av årgång 1938. Waibel och Lemke gick under smeknamnen ”Vincennes” och ”Lämmchen”. Friess var ansvarig för luftbromsarna, Waibel för kropp och stjärtparti och Lemke för vingen. Sent i projektet tillkom Klaus Holighaus, som var ett par år yngre än de andra. Givetvis deltog många fler av teknologerna i Darmstadt i bygget av D-36.

Det mesta av ”koncepttänket” gjordes av Lemke och Waibel när de var praktikanter i engelska Sheffield i början av 1962. Inledningsvis skulle D-36 ha 15 m spännvidd, då fick den plats i akafliegernas verkstad. Men efter att ha besökt Björn Stender och tittat på hans BS-1, bestämde man sig för att öka spännvidden till 17.8 m. Man fick helt enkelt montera flygplanet utomhus.
Prof Franz Xaver Wortmann i Stuttgart stod för vingprofilen, klaffprofilen FX61-K-131. Denna profil är, som namnet säger, framtagen 1961 och har en relativ tjocklek på 13.1%. Det var lite strul för studenterna i Darmstadt att få tillstånd av professorn i Stuttgart att använda hans vingprofiler.

Profilen var så bra att den kom att användas även i ASW 12, ASW 17 och ASW 20. D-36 blev det första flygplanet, av många, att använda FX profiler. Yttervingen har profilen FX60-126. Dessutom skränktes vingen 3 grader, för att ge goda lågfartsegenskaper. Vingen har en lätt pilform vilket möjliggjorde att vingbalken är rak och befinner sig i vingens tjockaste del. Man valde en T-stjärt då vindkanalförsök visat att denna konfiguration gav minst motstånd, men vikten ökar.

Principen för hur D-36ans vinge är byggd (fotot visar dock inte D-36)

Vingen är byggd enligt samma strukturella principer som Madelungs Vampyr från 1921 (se förra numret av Nordic Gliding). En vingbalk (med I-form) som tar böjmomentet medan vridmomentet tas i skalet. Skalen byggdes i sandwich med balsa som distansmaterial. Akaflieg Darmstadt hade utvecklat och jobbat med detta byggsätt, bl a i D-34d, men även Akaflieg Braunschweigs SB-6 stod som förebild. Och så byggs segelflygplan än idag, även om balsan i regel är utbytt mot ”conticell” (skum).

D-36 V-2 på Wasserkuppe. Huven är inte original. I bakgrunden BS1. Lägg märke till skillnaden i kroppens utformning.

D-36 hade 17.8 m spännvidd och bakkantsklaff, alltså samma koncept som BS-1. Med dagens termer hade den platsat i 18m klassen, men då var det öppna klassen.
Medan BS-1 hade en kroppsform enligt den polska ”Zephir-skolan” fick D-36 en kropp med en ”åtsnörpning” bakom cockpit, något som de flesta segelflygplan har än idag.

Den 28 mars 1964 gjorde Wolf Lemke premiärflygningen i Gelnhausen med prototypen V-1, med registreringen D-4685. Det visade sig att D-36an, förutom bra prestanda, hade bra flygegenskaper. Luftbromsarna var, enligt en Akaflieg rapport, att jämföra med en K7 (vanligaste skolflygplanet) och stallegenskaperna jämfördes med L-Spatz (vanligt övningsflygplan på den tiden).­

D-36 V-1 vid premiärflygningen i Gelnhausen. Notera kåporna över roderhornen. De används
fortfarande av Schleicher

Stabben visade sig dock vara fladderbenägen så den försågs med balansvikter och Holighaus konstruerade om den 1965, det var hans bidrag i projektet.
Vingarna var väldigt mjuka och många menade att de var för mjuka. D-36an kallades ibland för ”Gummiflügel”. Alla som flugit ASW 20 förstår innebörden av detta begrepp.

Parallellt med V-1 byggde persienntillverkaren och segelflygaren Walter Schneider sin egen D-36, V-2. Den hade inga Schempp-Hirth bromsar utan bara bromsfallskärm och var dessutom lite tyngre. V-2 flög tre veckor efter V-1. Akaflieg Saarbrücken köpte sedermera V-2 och byggde i början av 70-talet om den med Schempp-Hirth bromsar.

D-36 mättes av Idaflieg till ett glidtal på 44. De enda som kom i närheten av detta var BS-1 och Akaflieg Braunschweigs SB-6 (BS-1ans föregångare).

Gerhard Waibel deltog i tyska mästerskapen 1964 med D-36 och vann sensationellt. Vid ett samtal över en pilsner i Poppenhausen många år senare berättade han om tävlingen. Han var ung, oerfaren, okänd och han flög på samma sätt som de som flög träkärror. D-36an var så bra att han vann av bara farten, trots att han genom sitt flygsätt inte utnyttjade D-36ans fina prestanda fullt ut. I sitt lag hade han Friess, Lemke och Holighaus.

D-36an hade fått namnet Circe. Circe (på svenska Kirke) var en gudinna i den grekiska mytologin. Hon är känd från Homeros Odysséen, där det berättas att Circe förvandlade hela Odysseus besättning till grisar. Waibel sa med ett skratt, att han brukade tänka på sitt lag som sina tre grisar.

Waibel tillerkändes först inte titeln tysk mästare. Han hade nämligen inget silver-C, vilket var och är, ett krav för att få delta i tyska mästerskapen. Men Waibel visade att han gjort alla flygningar till silver-C. Anledningen att han inte tagit ut silver-C, sa han, var att han som fattig student inte hade råd att betala avgiften för diplomet och märket. Den förklaringen accepterades och Waibel fick behålla titeln.

I VM 1965 i engelska South Cerney (ett VM känt för det dåliga vädret) flög Rolf Spänig D-36. Under träningen till VMet flög Spänig med Circe den första 500 km triangeln någonsin i Tyskland.

I VM blev han tvåa i öppna klassen. Slagen av polacken Jan Wroblewski. Men Wroblewski flög en Foka! Foka var ett standardklassflygplan med avsevärt sämre prestanda än D-36an, som utan tvekan var det bästa flygplanet under VMet. Men Wroblewski var en helt ”outstanding” segelflygare och polackerna var tidiga med team-flygning. Han vann även VM 1972.

D-36 V-1 flög ytterligare två år innan den 1967 bröts sönder i luften (ofrivillig ”overspeed” i samband med molnflygning) och piloten fick ta till fallskärmen. På den tiden var det inte helt ovanligt att man ofrivilligt ”overspeedade” plastflygplanen. De accelererade ju mycket fortare än de gamla ”träskorvarna”.

V-2 flög ända fram till mitten av 2000-talet och finns numera i segelflygmuseet på Wasserkuppe. Tyvärr har den under åren försetts med en modifierad huv som gör att den inte ser ut som ursprungliga D-36. Det finns även foton som visar den med winglets.

Prototypen, AS 12, till ASW 12 i Wasserkuppemuseet. Notera bromsfallskärmen och likheten med D-36.

De fyra konstruktörerna
De fyra konstruktörerna blev färdiga diplomingenjörer och gick ut i förvärvslivet.

Gerhard Waibel fick jobb hos Alexander Schleicher Segelflugzeugbau i Poppenhausen. Edgar Kremer hos Schleicher sökte upp sin vän Walter Schneider, som var väl bekant med gänget bakom D-36, och förhörde sig om att anställa Lemke. Schneider sa att ”Lämmchen” skulle han ha själv men Kremer kunde ta ”Vincennes”.

Hos Schleicher kom Waibel att bli huvudkonstruktör fram till pensioneringen 2003. W i ASW står för hans konstruktioner. Hans första konstruktion blev ASW 12, som är en för serietillverkning anpassad D-36 men med 18.3 m spännvidd. Den påminner om D-36 V-2 då den inte har några luftbromsar.

Gerhard Waibel, en av de fyra

ASW 12 blev prestandamässigt en stor framgång. Avsaknaden av luftbromsar gjorde dock att den inte kunde flygas av vem som helst. Den användes vid flera världsrekord, mest notabelt Hans-Werner Grosses ”Biarritz-flygning” i april 1972 då han satte ett rekord i fri distans på 1461 km, från Lübeck till Biarritz, ett rekord som stod sig i 31 år. För sitt arbete med säkerhetscockpit i ASW 24 fick Waibel 1993 motta OSTIV priset.

Klaus Holighaus anställdes av Schempp-Hirth i Kirchheim-Teck. Hans första arbete blev att göra en 17 m version av träflygplanet Standard Austria – SHK. Sedan gjorde han Cirrus, Nimbus, Janus, Ventus, Discus och Duo-Disucs. 1972 blev Holighaus chef för Schempp-Hirth och 1977 blev han ensam ägare till firman. Han var en duktig affärsman och tävlingspilot och vann EM tre gånger och tog medalj i flera VM. Holighaus förolyckades 1994 när han i sin Nimbus 4 havererade i Schweiz, endast 54 år gammal.

Klaus Holighaus, den yngste av de fyra, i Nimbus 4

Wolf Lemke, ”Lämmchen”, anställdes alltså av persienntillverkaren Walter Schneider, som startade segelflygplantillverkning i Egelsbach under namnet Rolladen Schneider Flugzeugbau. Lemkes första egna konstruktion LS 1 flög i maj 1967 och blev en stor framgång. Helmuth Reichmann vann VM i Texas 1970 i en LS 1. Han vann återigen VM 1974, nu i en LS 2. Och sedan blev det ytterligare framgångsrika konstruktioner av Lemke. LS 4, LS 6 och LS 8 dominerade tävlingsarenorna, LS 8 gör det fortfarande.

Wolf Lemke

Heiko Friess slutligen, fick jobb hos Luftfahrtsbundesamt, tyska luftfartsverket, där han svarade för konstruktionsregler och typcertifiering av bl a sina gamla kompisars konstruktioner. Friess var en av huvudpersonerna bakom att utveckla normer och anvisningar för hur plastflygplan ska tillverkas, konstrueras och certifieras.
1985 tilldelades alla fyra OSTIV priset för sina insatser för segelflygets tekniska utveckling. (i 1999 tildelte OSTIV også Heiko Friess ”Special Recognition” for sit arbejde i LBA med konstruktion og certificering af svævefly, red.)

D-36 var alltså samtida med BS-1, Phoebus och Libelle. Varför har den då blivit så tongivande? Svaret på det är, förutom att D-36 verkligen var i utvecklingens framkant, att fyra av konstruktörerna tog sina erfarenheter och kunskaper från D-36 projektet med sig ut i yrkeslivet där de under nästan 40 år var tongivande inom segelflygindustrin.

Det är därför D-36 influerat alla nya segelflygplan sedan 60-talet och kallas alla plastflygplans fader. I dagens segelflygplan finns det åtminstone någon liten grej som har anor tillbaka till D-36. I Schleichers fall är det kanske mest synliga kåporna över roderhornen, se fotona. En liten, men dock synlig detalj från D-36.

ASH 31 Mi, en sentida ättling till D-36. Notera roderhornen

Referenser

• (Sailplanes 1945-1965, Martin Simons, Eqip, 2002
• Studenten forschen, bauen und fliegen, Hans Zacher, Altherrenverein der Akaflieg Darmstadt, 1981
• Die Entwicklung der Kunststoff Segellfugzeuge, Dietmar Geistmann, Motorbuchverlag, 1980
• Die Evolution der Segelflugzeuge, Brinkmann/Zacher, Bernard & Graefe Verlag Bonn, 1992
• LS-Segelfugzeuge , Wolfgang Binz, Eqip, 2014
• Akaflieg Stuttgart 90 Jahre, GO Druck Media GmbH&Co, 2016
• Diverse artiklar och bilder på Internet