Jongens en wetenschap. Deel 1

[p. 45]

Het Jachtvliegtuig
Door U. Nussberger

In het jaar 1913 was het absolute snelheidsrecord voor vliegtuigen 203,8 km per uur; sinds 27 April 1939 bedraagt het 755,138 km per uur. De vooruitgang is geweldig.

Zoals overal in de techniek wordt ook in het vliegwezen voortdurend aan de verdere ontwikkeling gewerkt, want het kent ook de concurrentie die de fabrikanten steeds tot verbeteringen aanzet. De vliegerij vindt trouwens nog verder aanmoediging in het leger dat er veel belang bij heeft. Elke verbetering van een strijdmiddel maakt het mogelijk om er nieuwe en zwaarder eisen aan te stellen. Elk streven om de prestaties van de vliegtuigen te verhogen wordt daarom in vredestijd al daadwerkelijk gesteund door de generale staven.

Onder de verschillende soorten van militaire toestellen moeten vooral jachtvliegtuigen snel vliegen. Ook voor andere kan het nuttig zijn een bepaalde afstand in de kortst mogelijke tijd te kunnen afleggen. Maar hun opdrachten zijn meestal van een andere aard. Derhalve wordt er bij hen aan deze eigenschap niet het meeste belang gehecht.

De bouw van een Hurricane-jachtvliegtuig

[p. 46]

De bommenwerper met lange actiestraal moet b.v., met vermijding van vijandelijke tegenstand, een zo groot mogelijke bommenlast ver in het vijandelijke land brengen; het verkenningsvliegtuig moet zoveel mogelijk berichten over de gebeurtenissen achter het vijandelijke front, in de vorm, van waarnemingen en foto's meebrengen, enz.

De jager heeft de bijzondere opdracht om vijandelijke bommenwerpers de toegang te verhinderen en de aanvalsvluchten in het vijandelijk land te begeleiden. Daarom moet hij alle andere vliegtuigsoorten in snelheid overtreffen. En daarom ook stellen alle militairen groot belang in de verbetering van het wereldrecord.

Er moet echter tevens een bezwaar geopperd worden: snelheid alleen maakt van deze machine nog geen goede jager. Een grote snelheid kan wel veel bijdragen tot het resultaat van een luchtgevecht, maar daarbij spelen nog een aantal andere eigenschappen een grote rol:

de stijgsnelheid, d.w.z. hoe vlug het vliegtuig kan klimmen;

de manoeuvreerbaarheid, d.w.z. het uitvoeren van alle bewegingen in de kleinste ruimte en binnen de kortst mogelijke tijd;

de actie-radius, d.w.z. de grootste afstand die de machine zonder tussenlanding kan afleggen;

een korte start- en landingsbaan, dan kunnen de vliegtuigen ook op kleine velden landen en starten;

eenvoudige fabricage;

gemakkelijk om te wisselen onderdelen bij beschadiging, enz.

Twee belangrijke feiten volgen hieruit:

1.

Niet ieder snel vliegtuig kan zo maar als jager dienst doen. In de geschiedenis van het vliegwezen is het al meer dan eens voorgekomen dat jagers gebouwd werden, die over een voor hun tijd buitengewone snelheid beschikten, en toch volkomen faalden bij het gevecht.

2.

De commandant van een luchtvloot eist van de jager verschillende eigenschappen die, technisch beschouwd, elkaar gedeeltelijk tegenwerken. Zo vereist de horizontaalsnelheid een sterke belasting van de vlakken, terwijl ze voor de curve zo klein mogelijk moet zijn. Men kan geen werkelijke vooruitgang bereiken door slechts een enkel detail te veranderen. Bijna altijd zouden daaruit nadelen ontstaan in een ander opzicht.

De problemen die de vliegtuigbouwer op te lossen heeft zijn daarom veel ingewikkelder dan men wel denkt. Hij mag er zich niet toe beperken de steeds groter wordende eisen, alleen bij de afzonderlijke eigenschappen te bevredigen; hij moet veeleer voortdurend op middelen zinnen om voor de totale bouw een maximum van voordelen met

[p. 47]

een minimum van nadelen te combineren. Om dit te bereiken komt hij heel dikwijls tot een compromis d.w.z. hij weegt de wederzijdse invloeden af en neemt dan de beslissing.

Waarop berust eigenlijk de vliegtechniek? De vliegerij is een volledig ontwikkelde wijdvertakte wetenschap, wij moeten ons hier beperken tot het uiteenzetten van het allerbelangrijkste.

Wie al eens een papieren vlieger heeft opgelaten weet dat hij bij windstilte hard moet lopen, maar bij sterke wind vaak helemaal kan stilstaan.

Lucht is een gasvormige stof, die samengedrukt kan worden. Treft de stroming de vlieger, dan wordt de lucht aan de onderkant verdicht, terwijl er achter een verdunning komt. Daaruit ontstaat op de vlieger een druk die hem in de hoogte drijft. Hij stijgt omhoog tot hij zo vlak ligt dat verdichting en verdunning afnemen en hem nog juist stabiel kunnen houden.

Hetzelfde gebeurt ook bij het vliegen. In plaats van de vlakken van de vlieger komen vleugels, romp en staartpennen. De resultante van de verdichting en de verdunning van de lucht heet draagkracht of lift. Haar grootte hangt af van de kracht die de schroef ontwikkelt en ook van de afmetingen en de vorm van het draagvlak.

Nu kan de snelheid principieel op twee manieren toenemen: of wel door het motorvermogen te verhogen of door de stromingsverhoudingen te verbeteren. Het eerste is de taak van de motorbouwer, het tweede van de zogenaamde aerodynamicus.

Natuurlijk zou het niet moeilijk zijn om de krachtontwikkeling te verbeteren, door eenvoudig de motor groter te maken. Daaraan zou

Waarom een vlieger eigenlijk opgaat: van onder wordt de lucht samengeperst (dicht gearceerd); van boven wordt ze verdund (wit). De pijl geeft de richting van de wind aan

[p. 48]

echter een groot nadeel verbonden zijn: het grotere motorgewicht zou het vliegtuig sterker belasten en het daardoor niet alleen onmogelijk maken een grotere snelheid te bereiken, maar ook afbreuk doen aan de geschiktheid tot starten, de manoeuvreerbaarheid, enz. Deze omstandigheid maakt de taak van de motorbouwer heel wat moeilijker: hij moet namelijk het grotere vermogen zonder verhoging van het motorgewicht proberen te bereiken. In het vliegwezen zegt men dat de ‘vermogensverhouding’ (de verhouding tussen het gewicht van de motor en zijn vermogen) zo gunstig mogelijk moet zijn.

Een jachtvliegtuig uit het jaar 1935, maar in de oorlog nog gebruikt: tweedekker, niet intrekbaar onderstel, stermotor. Het grote frontvlak heeft een sterke weerstand van de lucht tot gevolg

De Messerschmidt-jager Me 109 is een sprekend voorbeeld van de nieuwe vorm van jachtmachines: ééndekker, diepliggende draagvlakken, intrekbaar onderstel, motor op één rij, die een slanke vorm van de romp mogelijk maakt

Er zijn voornamelijk twee soorten van vliegtuigmotoren: stermotoren en motoren op een rij. Tot voor enkele jaren werd de stermotor bijna uitsluitend gebruikt, terwijl de motoren op een rij de laatste tijd bij voorkeur in jachtvliegtuigen ingebouwd worden. De oorzaak is wel deze, dat het inbouwen van stermotoren in het vliegtuig een veel groter zogenaamd frontvlak vereist dan de slanke motoren op een rij. De moderne jachtvliegtuigen zijn daarom bijna zonder uitzondering van motoren op een rij voorzien, terwijl voor bommenwerpers, verkenningsvliegtuigen en andere typen, waarbij snelheid geen hoofdrol

[p. 49]

speelt, de stermotor nog steeds het meest gebruikt wordt. Een andere reden is deze dat de fabricage van stermotoren veel eenvoudiger is dan die van motoren op een rij.

De tweede mogelijkheid om de werking van de motor te verhogen bestaat in de verbetering van de voorwaarden waarin de weerstand van de lucht geschiedt. Hoe minder de lucht langs de vlakken schuurt, hoe geringer de weerstand en hoe groter de snelheid. Dit punt kan op het eerste gezicht zonder belang schijnen, maar in werkelijkheid is het tegendeel waar. De weerstand door de lucht geboden aan welk bewegend voorwerp ook, neemt evenredig toe met het quadraat van de snelheid. Dat wil zeggen dat bij een snelheidstoename van 200 tot 400 km per uur, de weerstand van de lucht niet twee, maar vier keer groter wordt.

De resultaten van het onderzoek hebben dan ook mettertijd een grondige wijziging van de vliegtuigvormen tot gevolg gehad. Hoe de motor op een rij langzamerhand de stermotor verdringt werd hiervoor reeds verteld. Verder is het dubbele draagvlak door het enkele verdrongen. Dit is niet meer vast aan de bovenste rand, maar aan het onderste derde deel van de romp, de stuurhut is volledig betimmerd, de wielen kunnen ingetrokken worden (waardoor de weerstand van de lucht voor een vierde vermindert), de spantouwen en de buitendraden zijn verdwenen. De Duitse Professor Messerschmidt b.v.

De stuurhut in een Engelse «Spitfire». Doordat een jager aan zulke hoge eisen moet voldoen, is er een groot aantal instrumenten nodig: 1^o Plaat voor richttoestel. 2^o Wijzer voor kleppenstand. 3^o Kleppenhcfboom. 4^o Instrumentenbord. 5^o Snelheidsmeter. 6^o Hoogtemeter. 7^o Richtingwijzer. 8^o Horizonwijzer. 9^o Stijgsnelheidsmeter. 10^o Curvenmcter. 11^o Toerenteller. 12^o en 13^o Olie-en brandstofdrukmeter. 14^o Motorenwijzer. 15^o en 16^o Thermometer. 17^o en 18^o Brandstofmeter. 19^o en 20^o Liggingwijzer. 21^o Lichtschakelaar. 22^o Kompas. 23^o Stuurknuppel. 24^o Bedieningsknop voor mitrailleuse. 25^o Voetenstuur. 26^o Bediening der schijnwerpers. 27^o Lichtregelaar. 28^o Schakelaar voor licht onderaan. 29^o Koelhefboom. 30^o Stuurplaats. 31^o Schijnwerperknop. 32^o Hefboom voor startlichten. 33^o Smoorklep. 34^o Pomp voor onderstel. 35^o Stuurinrichting voor onderstel. 36^o Remhefboom. 37^o Bedieningshefboom voor lichtcompressor. 38^o Brandstoftoevoer

[p. 50]

dankt het grote succes van zijn vliegtuigen op de eerste plaats aan een pijnlijk nauwkeurige studie van de aerodynamische verhoudingen.

Sinds het begin van deze laatste oorlog heeft de verdere ontwikkeling van het jachtvliegtuig in velerlei opzichten een nieuwe geweldige stoot gekregen. Met het oog op hun taak in de luchtoorlog hebben de bommenwerpers zich ontwikkeld, dank zij de vooruitgang van de jagers; de meeste zijn voorzien van vier motoren en hebben een bezetting van tien man. Deze bommenwerpers beschikken over een bizonder sterke bewapening en een buitengewone snelheid. Hun snelheid met standaardmotor met volledig ingebouwde machinegeweren en kanonnen en met volle belasting gaat nu reeds tegen de 700 km per uur.

Een moderne stervormige motor: de Engelse Bristol Hercules, waarvan de veertien cylinders in twee vlakken aangebracht zijn. De motor ontwikkelt bij een slagruimte van bijna 39 l. (een doorsnee Amerikaanse automotor heeft er een van 3,5 tot 4 l.) een maximaal vermogen van 1380 P.K.

[p. 51]

De Amerikaanse «Mustang» (P-51 H)

De Amerikaanse «Thunderbolt», één van de bekendste jagers in de vorige Wereldoorlog

[p. 52]

De Britse «Tempest»-Jager

De Britse «Spitfire XII»

[p. 53]

De Daimler Benz-Motor «DB 600», die in serie in de Duitse Messerschmidt-Jagers M 109 ingebouwd werd en ook als krachtbron voor de wercldrecordproef diende in April 1939. Het gaat hier om een twaalfcylinderconstructie, waarbij de cylinder in twee rijen van telkens zes gemonteerd zijn, wat een verlengd profiel en een voordelige inbouw in de neus van het vliegtuig mogelijk maakt. De motor had bij het begin van de oorlog een maximum vermogen van 1175 P.K. dat naderhand op 1350 P.K. gebracht werd. De «DB 600» werd voor het eerst op de Internationale Vliegwedstrijd in Zürich in het openbaar gebruikt en bereikte toen al goede resultaten

Deze laatste modellen zijn voorzeker geschikt om het huidig wereldrecord voor vliegtuigen te breken, als ze maar voor zulke proefvluchten toegerust worden. Nu de oorlog gedaan is, mogen we ons ongetwijfeld aan een nieuw record verwachten.