Testflug mit der Standard-Libelle

Nur in den äußeren Umrissen gleicht die Standard-Libelle der bereits von der Firma Glasflügel-Hänle gebauten H 301-Libelle der Offenen Klasse. Neu ist vor allem ein wölbklappenloses Wortmann-Flügelprofil. Den Forderungen der Standard-Klasse gemäß erhielt die Standard-Libelle ein festes Rad, das leider immer noch im Standard-Reglement verlangt wird. Neu ist an der Standard-Libelle weiterhin eine Verbindung zwischen Pendel-Höhenleitwerk und einem Leitwerk mit Ruder und Dämpfungsflosse. Dies wird unten noch erläutert. Der Verfasser flog zwei verschiedene Prototyp-Versionen, die sich durch das Flügelprofil unterscheiden. Das Flügelprofil des Prototyps V2 soll das Flugzeug gegenüber der VI um eineinhalb Gleitzahlpunkte verbessert haben. Der Prototyp VI war etwas wendiger. Sonst zeigten sich beide Flugzeuge in den Flugeigenschaften sehr ähnlich oder gleich. Bedeutende Unterschiede gab es nur in der Längsstabilität.

Testbedingungen

Der Test der V1 mit dem Kennzeichen D-8080 wurde an zwei verschiedenen Tagen ausgeführt. Am ersten Tag herrschte kein Aufwind. Bei bedecktem Himmel blies ein leichter Nordwind. In zwei 1000 m-Schlepps wurde ein Teil der Messungen auf der VI zu Ende gebracht. Am zweiten Tag ermöglichte leichter Ostwind müheloses Segeln am Hang der Teck, so daß die Messungen abgeschlossen und die wichtigsten Meßergebnisse noch einmal überprüft werden konnten. Unter den gleichen Bedingungen wurde dann bei nachlassendem Aufwind am Hang der Teck auch der Prototyp V2 mit dem Kennzeichen D-8078 vermessen. Das Gewicht im Führersitz betrug jeweils 75 kg.

Start und Schleppflug

Die Standard-Libelle gehorchte vom Anrollen an gut allen Steuern. Nach normaler Rollstrecke hob das Flugzeug ab, die V2 noch etwas rascher als die VI. Im gesamten Flugzeugschlepp war gute Ruderwirkung ohne Überempfindlichkeit vorhanden. Ohne Schwierigkeit konnte mit den Standard-Libellen im Schlepp auch steil gekreist werden.

Langsamflug und Überziehen

Ohne Vorankündigung kippten beide Prototypen bei 65 km/h angezeigter Geschwindigkeit ab, führten aber nicht wie sonst üblich eine Rollwendebewegung aus, sondern nur eine Rollbewegung. Bei weiterhin durchgezogenem Steuerknüppel rollte das Flugzeug mit Gegenseitensteuer und insbesondere erforderlichem Gegenquersteuer (!) ungewöhnlich rasch in die entgegengesetzte Richtung, wobei die Querlage nach jeder Seite rund 30° nicht überschritt, das Flugzeug seine Längsneigung nicht änderte und keine Fahrt aufholte. Daher kann dieses Oberziehverhalten auch als eine besondere Art von Sackflug gedeutet werden. Das Flugzeug rollte, mit Gegenquersteuer gehalten, in überzogener Fluglage rasch von rund 30° zu 30° Querlage, ohne in Sturzflug oder Trudeln überzugehen und ohne wesentlich mehr Höhe zu verlieren, als für den Sackflug eigentümlich ist. Bei Nachlassen des Knüppels befand sich das Flugzeug sofort wieder in Normalfluglage. Trudeln war möglich, wenn mit durchgezogenem Knüppel keine Gegensteuerausschläge gegeben wurden. Die Trudelbewegung verlief normal, und die Beendigung erfolgte entweder konventionell allein mit Gegenseitensteuer nach einer Umdrehung oder mit Gegenseitensteuer und zusätzlichem Quersteuer schon nach weniger als einer viertel Umdrehung mit wesentlich geringerem Höhenverlust. Die VI lag nahe an der Mindestgeschwindigkeit noch sehr angenehm im Geradeaus- und Kreisflug und war noch gut steuerbar. Die V2 erschien dagegen deutlich schwanzlastig und war nahe an der Mindestgeschwindigkeit sehr labil. Die Abkippgeschwindigkeit lag jedoch bei beiden Typen gleich, und zwar bei 65 km/h Anzeige.

Höhenleitwerk und Trimmung

Die Trimmung der Standard-Libelle ist über zwei verschiedene Hebel möglich - einmal auf aerodynamisch günstige und zum anderen auf aerodynamisch ungünstige Weise. Vielleicht sollte man die aerodynamisch ungünstigere Lösung von vornherein weglassen, das dient der Klarheit und der Leistung! Diese Doppelgleisigkeit der Trimmung ist aus dem an sich guten Gedankengang entstanden, die Vorteile eines Pendelhöhenleitwerks (geringerer Widerstand) mit denen eines konventionellen Höhenleitwerks mit Ruder und Dämpfungsflossen (im allgemeinen gutartige Flugeigenschaften, geringere Abhängigkeit von der Schwerpunktlage) zu verbinden. Der Steuerknüppel betätigt zunächst das konventionelle Höhenruder. Das gleiche Ruder ist durch einen kleinen Federtrimmhebel beeinflußbar, das bedeutet, das Höhenleitwerk erhall durch die Winkeländerung zwischen Ruderfläche und Dämpfungsflosse eine positive oder negative Wölbung und daher einen erhöhten Widerstand. Dieser Federtrimmhebel ist für die einmalige Trimmung auf das Flugzeugführergewicht vom Werk vorgesehen und soll dann nicht mehr verstellt werden. Ein zweiter, großer und handlicher Trimmhebel an der linken Kabinenwand {fast ähnlich einem Wölbklappenverstellhebel bei Wölbklappenflugzeugen) ist für die eigentliche Geschwindigkeitsänderung während des Fluges vorgesehen. Er verstellt den Einstellwinkel des gesamten Höhenleitwerks und machl dieses zu einem Pendelhöhenleitwerk. Wie groß die Empfindlichkeit der Einstellung dieses ganzen Trimm-Systems auf Schwerpunktlage und Grund-Einstellwinkel ist, hat sich besonders bei den Tests zur Längsstabilität gezeigt. Die V1 zeigte beim ersten Testflug völlig andere Eigenschaften als einige Monate später nach einer inzwischen erfolgten Einstellwinkeländerung. Auch die V2 unterschied sich wesentlich. Es erscheint denkbar, daß je nach Einstellung auch erhebliche Lei-stungsunterschiede entstehen. Der Klarheit zuliebe sollte hier noch eine Änderung erfolgen und auf eine der beiden Trimmungen verzichtet werden. Die Vorteile des Pendelhöhenleitwerks werden illusorisch, wenn es durch die Federtrimmung beständig verwölbt bleibt. Durch die Federtrimmung plus Pendelleitwerkstrimmung ließen sich beide Muster von der Mindest- bis zur erflogenen höchsten Geschwindigkeit von 210 km/h trimmen. Die Pendelleitwerkstrimmung allein reichte bei mittlerer Einstellung der Federtrimmung bei der VI von 70 bis 190 km/h (alle Angaben nach Fahrtanzeige), bei der V2 von 80 bis 180 km/h. Pilotengewicht und Höhenleitwerkseinstellung haben selbstverständlich auf diese Werte verändernden Einfluß. Auf 1,4 mal vmin = 91 km/h angezeigte Fahrt eingetrimmt flog das Flugzeug mit Fahrtschwankungen (80 bis 100 km/h). Beim ersten Test holte die VI dabei allmählich immer mehr Fahrt auf. In der zweiten Einstellung zeigte sie diesen Nachteil nicht mehr, sondern behielt die Fahrt mit leichten Schwankungen bei. Die V2 hingegen erhöhte die Fahrt ebenfalls allmählich bis 170 km/h. Dies sind die Schwierigkeiten der genauen Höhenleitwerkseinstellung!

Flugstabilität

Die Tendenz des Flugzeuges, bei im Geradeausflug losgelassenen Steuern zu hängen oder zu drehen, war gering. Im stationären Kreisflug lagen alle Typen ausgezeichnet ohne Gegensteuern und ohne wesentliche Korrekturen. Weder mit dem Quersteuer noch mit dem Seitensteuer mußte gegengestützt werden, nur die Fahrt war zu halten, besaß jedoch so gut wie keinen Steuerdruck. Beträchtlich waren die Unterschiede der Typen in der Längsstabilität. In der Einstellung des ersten Tests mit der V1 ließ sich die Maschine auf 70 km/h eintrimmen, behielt bei losgelassenem Steuer diese Fahrt bei und kehrte nach einer Störung von + 15 km/h sogar zur eingetrimmten Geschwindigkeit zurück, nachdem die Fahrt zunächst bis 65 und 90 km/h ausgependelt war. Von Trimmung auf 80 km/h an verstärkte sich die Schwingung mit losgelassenem Knüppel nach Störung von + 15 km/h und erreichte in der ersten Schwingung vm:" = 80 km/h, Vmax = 100 km/h, in der sechsten Schwingung vmi" = 60 km/h (Abreißen der Strömung), vmm = 120 km/h, pendelte sich dann immer höher auf. Auf höhere Geschwindigkeit getrimmt, fing die Maschine bis 170 km/h nicht mehr ab. Hier sind wir bereits bei der statischen Längsstabilität. Erst oberhalb 170 km/h bestand bei Trimmung auf 91 km/h (1,4 mal vmin) ein selbständiges aufrichtendes Moment des Flugzeuges, bei weiter vorverstellter Trimmung bei noch höheren Fluggeschwindigkeiten. Ganz anders war das Bild, das der Prototyp VI bei der zweiten Leitwerkseinstellung einige Monate später bot. Hier bestand von vornherein ein statisch aufrichtendes Moment im gesamten Geschwindigkeitsbereich. Das Flugzeug ließ sich mühelos auf 70 km/h, 85 km/h und 91 km/h eintrimmen. Entsprechend gut waren die Werte der dynamischen Längsstabilität. Auf 80 km/h eingetrimmt und mit + 15 km/h gestört, pendelte die Fahrt kurz aus und fand bereits in der dritten Schwingung zu stabilen 80 km/h zurück. Bei Trimmung auf 91 km/h und Störung von + 15 km/h zeigte der Fahrtmesser in der ersten Schwingung vmin = 90 km/h, vmOx = 100 km/h und hatte schon nach der vierten Schwingung zu stabilen 90 km/h zurückgefunden. Die V2 zeigte eine ganz ähnliche Charakteristik wie die VI in der ersten Einstellung. Bemerkenswert ist auch in diesem Zusammenhang, daß die Maschine deutlich schwanzlastig und dadurch in der statischen Längsstabilität an sich begünstigt war. Auf Mindestfahrt getrimmt, konnte __sich das Flugzeug nach der Störung wieder stabilisieren. Bei Trimmung auf 91 km/h erhöhte es die Fahrt bis 170 km/h und fing erst dann ab. Auch der Steuerdruck wurde erst oberhalb dieser Geschwindigkeit wieder positiv. Wegen mangelnder Höhe konnten weitere Trimmstellungen nicht durchgemessen werden. Doch ist die Gleichheit mit den Meßergebnissen der ersten V1-Einstellung offenkundig. Das Schieberollmoment wurde durch Ein- und Ausleiten einer 30°-Kurve nur mit dem Seitensteuer bei feststehendem Quersteuer und Höhensteuer gemessen und gab Aufschlüsse über die "Querstabilität" des Flugzeuges. Das Ein- und Ausleiten dauerte bei der VI durchschnittlich 4,7 s, bei der V2 durchschnittlich 5 s. Zur Prüfung der Richtungsstabilität wurden alle Steuer außer dem Höhensteuer nach einem Slip mit Vs Seitensteuerausschlag freigegeben. Das Flugzeug leitete langsam eine Kurve von rund 30° ein und behielt diese bei.

Ruderwirkungen und Steuerkräfte

Alle Ruder waren gut aufeinander abgestimmt und leichtgängig. Das Seitensteuer der V2 sprach etwas weniger gut an, aber wohl auch aufgrund der Schwanzlastigkeit. Bei der VI war die früher von manchen bemängelte Unterlegenheit des Seitensteuers nicht mehr bemerkbar. Geringe Steuerdrücke zeichneten den Normalflug wie auch den Schnellflug aus. Die Flugzeuge lagen bis 210 km/h sehr gut und ruhig. Der Kurvenwechsel zwischen 45°-Kreisen dauerte bei 1,4 mal vmi" im Durchschnitt 4 s bis der VI, 4,5 s bei der V2. Der Gierwinkel bei feststehendem Seitensteuer und vollem Quersteuer war überdurchschnittlich gering: rund 10° bei 91 km/h. Allein mit dem Quersteuer, ließ sich eine 30°-Kurve in 3,5 s einleiten, 3 s dauerte das Ausleiten nur mit dem Quersteuer. In 3 s rollte die VI im Geradeausflug mit Quersteuer und Seitensteuer von 30° zu 30° Querlage, die V2 benötigte 3,5 s.

Slip

Die maximalen Slipwinkel, bei denen noch eine gerade Flugbahn eingehalten werden konnte, betrugen beim Prototyp V1 um 25°, bei einerQuerlage von 15°. Das Quersteuer war dabei etwa 40 % ausgeschlagen, das Seitensteuer voll, das Höhensteuer blieb in Neutralstellung. Das Seitensteuer wehte nicht aus. Mit Bremsklappen blieben diese Werte und Winkel unverändert, nur daß die Maschine im Slip durch das Ausfahren der Bremsklappen geringfügig schwanzlastiger wurde. Stärkere Gleitwinkelsteuerung durch den Slip war nur in Verbindung mit den Bremsklappen möglich. Die V2 erreichte etwas höhere Slipwinkel und damit eine kräftigere Gleitwinkelsteuerung. Bei ebenfalls etwa 15° Querlage erreichte sie Slipwinkel von 30° bis 35°. Das übrige Verhalten entsprach der V1.

Bremsklappen

Die Bremsklappen sind oben und unten in getrennten Kammern untergebracht und besitzen luftabdichtende, federnde GFK-Deckplat-ten. Mit den Bremsklappen der VI waren im Geradeausflug ungefähr folgende Sinkgeschwindigkeiten laut Variometeranzeige zu erzielen: bei 65 km/h 2,5 m/s, bei 85 km/h 3 m/s, bei 90 km/h 3,5 m/s, bei 100 km/h 4,75 m/s. Lastigkeitsänderungen traten (außer im Slip) beim Ausfahren der Bremsklappen nicht auf. Die zum Ausfahren erforderliche Hebelkraft war normal. Sobald das Ausfahren eingeleitet war, wurden sie von selbst ganz herausgesaugt; in Zwischenstellungen müssen sie also gehalten werden. Die Bremsklappen-Sinkgeschwindigkeiten der V2 konnten wegen Höhenmangels nicht gemessen werden, doch dürften sie ziemlich genau denen der VI entsprechen. Die Ausfahrcharakteristik konnte noch erprobt werden und erwies sich bei beiden Typen gleich.

Landung

Beide Flugzeuge ließen sich ohne weiteres im Landeanflug geradeaus flach slipen; hochwirksam ist natürlich ein Kurvenslip! Für eine Zweipunktlandung darf man die Standard-Libelle nicht voll durchziehen, sonst setzt der Sporn zuerst auf. Die Radbremse konnte hart angezogen werden, ohne daß die Maschine nach vorn kippte. Ausschweb- und Ausrollstrecke waren daher kurz. Eine Federung ist bei dem fest eingebauten Rad wie üblich nicht vorhanden.

Führerkabine und Ausrüstung

Die Kabine ist mit viel Liebe ausgestattet. Herrlich bequem ist der Sitz der Standard-Libelle, wenn auch die Kabine dieses zierlichen Flugzeuges keineswegs geräumig ist. Sehr gut gelöst ist die Seiten-pedalverstellung (18 cm) und die besonders beachtenswerte Rückenlehnenverstellung (oben 10 cm Schräglagenänderung). Beide Verstellungen sind ungewöhnlich reibungslos während des Fluges) 1) möglich. Zur Ausstattung aller Glas-flügel-Hänle-Flugzeuge gehört außerdem ein Sitzkissen mit im Flug aufblasbaren und ablaßbaren Kniestützen. Links an der Kabinenwand befindet sich eine große Seitentasche. Trotzdem braucht man zum Verstauen der wichtigen Langstrecken-Utensilien etwas Geschick. Der Federtrimmhebel lag hinter dieser Rumpfseitentasche verdeckt. Es ist aber auch gar nicht vorgesehen, daß er während des Fluges verstellt wird (siehe Absatz Trimmung). Alle übrigen Bediengriffe waren gut durchdacht angeordnet, außer dem Funkgerät, das bei den Prototypen aber erst provisorisch unter dem Instrumentenbrett eingebaut war und eine Verbeugung bei der Änderung der Einstellung verlangte. Serienmäßig soll jedoch der Funk zwischen die Unterschenkel des Piloten eingebaut und durch Fernbedienung vom Instrumentenbrett aus eingestellt werden. Unterhalb des Instrumentenbrettes ist bei der Serienmaschine der Höhenatmer vorgesehen. Die Funk-Sprechtaste wird bei allen Glasflügelflugzeugen im Steuerknüppel eingebaut, ferner wird ein Schwanenhalsmikrofon verwendet, um die linke Hand für das Pendelhöhenruder (bei den anderen Typen für die Wölbklappen) und sonstigen Aufgaben frei zu halten. Der Ausklinkhebel der Schleppkupplung behindert etwas das linke Knie. Die vergrößerte Haube bietet nach oben viel Raum, die Sicht ist normal. Zweifach ist für die Belüftung gesorgt. Einmal wird von der Rumpfspitze aus regelbar belüftet, zum zweiten ist die Haube vorn etwa 6 cm anhebbar. Diese Lüftung ist natürlich außerordentlich wirksam und an heißen Tagen am Boden vor dem Start sehr angenehm, im Fluge wird jedoch die Aerodynamik bei geöffnetem Haubenspalt nicht unerheblich beeinträchtigt. Beim Test der V2 mußte der Haubenspalt im Fluge geöffnet bleiben, um das Beschlagen der Scheiben zu verhindern, doch wurde werksseitig erklärt, daß die Belüftung von der Rumpfspitze noch nicht angeschlossen war. Das Instrumentenbrett bietet Platz für 4 große (nach Werksangabe 5 große) und 4 kleine Instrumente und ist nach Lösen zweier Schrauben herausnehmbar. Der Funk-Akku (6 Ah) befindet sich im Rumpf hinter dem Flügel-Anschluß, darüber der Platz für den Barographen. Beim Einbau besonderer Ausrüstung ist bei dieser zierlichen Maschine besonders auf den zulässigen Schwerpunktsbereich zu achten. Serienmäßig ist die Befestigung für eine Sauerstoffflasche mit wahlweise 3, 4 oder 5 Litern Inhalt. Eine zweite kann nach Werksangabe notfalls noch eingebaut werden.

Bauweise

Der Flügel besteht aus Balsaschalen, die mit Glasfaserkunststoff beschichtet sind, der Holm ist mit parallelen Glasfasern nach dem HH-(Hütter-Hänle)-Verfahren aufgebaut. Damit gleicht der Flügel dem der H-301-Libelle, für den im Bruchversuch eine Festigkeit von 8 g bei 54 °C nachgewiesen worden ist. Der Dauerschwingversuch ergab eine Lebensdauer von 45 Jahren unter der Annahme von 200 Flugstunden im Jahr und dreifachem Sicherheitsfaktor. Alle Ruder der Standard-Libelle haben Teilgewichtsausgleich und selbstverständlich innenliegenden Antrieb. Der Rumpf ist nicht durch Balsa oder Kunststoffschaum gestützt, sondern besteht durchweg aus Glasfaserkunststoffschalen, die durch Hohlprofile versteift sind. Diese Bauweise hat sich inzwischen bewährt. Die Flügel-Rumpf-Montage erfolgt durch selbstzentrierende Steckbolzen. Nach Werksangabe haben zwei Personen (!) das ganze Flugzeug schon in der Rekordzeit von 75 s aufmontiert. Die Firma Glasflügel baut in alle ihre Typen immer noch eine Bug-Schleppkupplung ein. Für Übungsflugzeuge wohl berechtigt, stört eine solche Anordnung bei einem Hochleistungssegelflugzeug doch beträchtlich, denn es ist in keiner Weise berechtigt anzunehmen, wie seit neuestem wieder einmal argumentiert wird, daß die Flugzeugschleppeigenschaften durch die Schwerpunktkupplung ungünstig beeinflußt seien. Hingegen wird nach Dr. F. X. Wortmann durch die turbulente Grenzschicht des Rumpfvorderteils der Widerstand des gesamten Rumpfes nicht weniger als verdoppelt! Etwa 25% des Rumpfvorderteils werden durch die Bugkupplung turbulent, entsprechend hoch ist die Widerstandszunahme durch die Bugkupplung. Aber auch der Haubenknick und das Fehlen eines Flügel-Rumpfüberganges sind noch aerodynamische Sünden des Libellenrumpfes.

Flugleistungen

Umso erstaunlicher ist es, was der Libellen-Flügel an Gleitzahl herausholt. Der Verfasser konnte dies beobachten, als er mit der V2 tief unter der Teck und tief unter einer Ka 6 zum Flugplatz Hahnweide abflog, über der Ka 6 auf der Hahnweide ankam und vor der Landung noch einige Tests ausführen konnte. Wettbewerbe haben seit der Fertigstellung dieser funkelnagelneuen Konstruktion mit dem jüngsten Profil Dr. Wortmanns noch nicht stattgefunden, an denen sie hätte teilnehmen können. Man darf auf ihre Flugerfolge mit Recht gespannt sein. Die Standard-Libelle kostet 18 000 D-Mark einschl. Mehrwertsteuer.