Glaser-Dirks DG-400

Was der Motorsegler versprochen hat, das dürfte allein das selbststartende Segelflugzeug halten können: Leistungen wie ein Hochleistungssegler und dennoch Start- und Steigflug aus eigener Kraft. Mit der DG-400 hat das Bruchsaler Unternehmen Glaser-Dirks auf der Basis eines Rennklasse-Flugzeugs ein selbststartendes Segelflugzeug entwickelt, das den langgehegten Wunschvorstellungen der Segelflieger schon sehr nahe kommt. Inzwischen fliegen zwei Prototypen und - das darf man schon heute sagen - mit sehr zufriedenstellenden Ergebnissen. Bernd Malzbender flog den zweiten Prototyp, die D-KIDG, für den aerokurier. Hier sein Bericht:

Trotz mannigfacher Anläufe bei der Entwicklung eigenstartfähiger Segelflugzeuge konnte bisher von einem rechten Durchbruch nicht die Rede sein. Gab es in den vergangenen Jahren immer wieder vielversprechende und im einzelnen auch gelungene Ansätze zur Verwirklichung des Traums vieler Segelflieger, unabhängig vom Wochentag und vielen Helfern in die Luft zu kommen, so wurden die Erwartungen letztlich doch nicht so recht erfüllt.

Das mag vor allem in der Tatsache begründet sein, daß ein geeignetes, serienreifes Triebwerk lange Zeit nicht zur Verfügung stand, der Klappmechanismus noch zu aufwendig und in seiner Bedienung zu kompliziert war oder die Segelflugleistungen durch den Umbau und das zusätzliche Gewicht nicht mehr zufriedenstellten. So blieben -sieht man einmal von der finnischen PIK-20E ab - Entwicklungen wie Nimbus 2 M, Motor-Janus und ASW 15 M von Heimann letztlich Flugzeuge ohne größere Verbreitung, so traurig das auch stimmen mag. Immerhin haben die finnischen Versuche, was den Motor betrifft, zu einem serienreifen Triebwerk, dem Rotax-Zweitakter (43 PS), geführt. Die dort noch sehr aufwendige Hebel- und Klappenkonstruktion, an der wahrscheinlich der Markterfolg der PIK-20E

schließlich scheiterte, wurde dann in der "Heimann-ASW 15" (s. aerokurier 12/80) durch das System von Walter Binder abgelöst, das sich durch Einfachheit, geringes Gewicht und Funktionssicherheit auszeichnet. Das Triebwerk wird bei Binders System mittels eines Spindelmotors elektrisch ein- und ausgefahren, was ein Höchstmaß an Bedienungskomfort mit ebenso großer Betriebssicherheit verbindet.

Die DG-400, über deren Erstflug im Mai dieses Jahres berichtet werden konnte, bedient sich des mittlerweile schon als "bewährt" zu bezeichnenden Rotax und des Systems Binder, woraus ein optimales und jedem Segelflieger zumutbares Triebwerkshandling resultiert.

Als Basis für den ersten eigenstartfähigen Segler der Rennklasse dient die "DG-202/17m Carbon Fibre", von der zwei Flugzeuge für die Flugerprobung mit Klapptriebwerk ausgerüstet wurden. Der zweite Prototyp, der bis auf unwesentliche Kleinigkeiten dem ab Frühjahr 1982 lieferbaren Serienmodell entspricht, konnte vom aerokurier Anfang September in Karlsruhe ausgiebig probegeflogen werden.

Prinzip: Hand bleibt am Steuerknüppel

Die Motorbedienelemente wurden im zweiten Prototyp so angeordnet, daß sie optimal zu bedienen sind. Sie befinden sich an der linken Seite des Panels im günstigen Griff- und Sichtbereich

des Piloten und sind durch unterschiedliche Form- und Farbgebung praktisch unverwechselbar. Oben sitzt der Gashebel mit integriertem Anlasserknopf, in der Mitte der für einen Zweitakter unerläßliche Choke und darunter die Propellerbremse. Bei dieser Anordnung bleibt die rechte Hand des Piloten immer am Steuerknüppel, ein sinnvolles und technisch geschickt gelöstes Prinzip.

Speziell für die DG-400 wurde ein zentrales Steuergerät für Digitalanzeigen der Triebwerksüberwachung entwickelt. Das Display sitzt in einer Frontplatte - ähnlich einem Funkgerät. In dem Steuergerät sind Zündung, Umschaltungen und Sicherheitsschaltungen integriert - seine Funktion geht also über die einer reinen "Anzeigeeinheit" weit hinaus.

Digitaltechnik

Über das Digitaldisplay können zweistellig die verbleibende Liter-Anzahl im Tank, dreistellig die Drehzahl sowie die Zylinderkopftemperatur bzw. nach Umschaltung die Batteriespannung angezeigt werden. Eine Kontrolleuchte zeigt an, wenn der Generator lädt. Die mit dem Motor gekoppelte Lichtmaschine erzeugt, wie sich bisher zeigte, auch bei nur kurzer Betriebsdauer des Motors bei Steigflügen ausreichend Ladestrom, so daß die beiden Akkus picht extern geladen werden müssen. Das Digitaldisplay bietet neben der exakten Anzeige und genauester Ablesemöglichkeit den bei einem Segelflugzeug hoch einzuschätzenden Vorteil der Platzersparnis im Panel: Am Instrumentenpilz der DG-400 dominieren die charakteristischen Instrumente eines Hochleistungssegelflugzeuges. Eine Entwicklung dieser Art wurde bislang noch nie realisiert.

Lageunabhängige Tankanzeige

Eine Besonderheit stellt die Messung des Tankinhalts dar. Die Schwankungen des Benzinspiegels bei Lageveränderungen im Steig-, Sink- oder Kurvenflug können bei auf Schwimmerprinzip aufgebauter Messung zu erheblichen Fehlanzeigen führen. Bei Glaser-Dirks wurde daher ein Aluminiumkondensator, dessen Platten den Rumpftank durchziehen, als "Fühler" verwendet. Das Prinzip ist einfach: Lageunabhängig werden auch von "schwappendem" Benzin immer gleich große Flächen der Kondensatorplatten benetzt. Die Kapazität des Kondensators verändert sich nur mit der Größe / der benetzten Flächen. Durch Vergleich mit einem im Steuergerät befindlichen "neutralen" Kondensator wird die Kapazitätsdifferenz in Liter umgerechnet und digital ausgeworfen. Der Rumpftank der Serien-DG-400 wird 20 Liter Kraftstoff fassen, als Option sind jedoch auch zwei Flächentanks mit je 20 Litern oder mehr erhältlich. Der Anschluß erfolgt mittels benzinfester Schnellkupplungen, die beidseitig abdichten, so daß beim Verbleib einer Restmenge Benzin in den Flächentanks beim Abrüsten nichts auslauf en kann.

Die Wassertankkapazität des Flügels bleibt durch die weiter außen liegenden Benzintanks übrigens unberührt.

Zwangssicherungen

Der Zündschalter, der unabsichtlich nicht bedient werden kann, man muß. durch Herausziehen erst eine Sperre lösen, schaltet die Zweikreiszündanlage, die zur Serienausstattung gehört. Die Entscheidung für die Doppelzündversion des Rotax ist neben dem Vorteil des Leistungsgewinns (+ 150 RPM) ein erheblicher Sicherheitsfaktor, erst recht bei einem Triebwerk mit nur zwei Zylindern, und im Hinblick auf den US-amerikanischen Markt ohnehin Bedingung.

Der Prüfschalter für beide Zündkreise springt beim Loslassen automatisch in die Mittelstellung, die beide Kreise aktiviert.

Mittlerweile habe ich im geräumigen Cockpit der DG-400 Platz genommen, und Dipl.-lng. Wilhelm Dirks erläutert mir das Handling der "Klappmimik". Es ist phantastisch einfach und fast unwahrscheinlich, wie das Triebwerk durch Betätigen eines kleinen Schalters am Steuerknüppel ohne weiteres

Dazutun ein- und ausfährt -einschließlich automatischen Öffnens und Schließens der Abdeckklappen des Rumpfausschnitts. Ausfahren: Knopf nach rechts, Einfahren: Knopf nach links. Aha, "nach links geht's abwärts", eine nützliche Gedächtnisstütze, die völlig unpolitisch ist, ein Satz, den ich mir angesichts der Einführung der Mineralölsteuer für Flugkraftstoffe ab 1. Oktober jedoch leicht merken kann. Auch hier verhindert wieder eine

Zwangssicherung eventuelle Fehlbedienung. Solange die Zündung eingeschaltet ist, läßt sich der Ein-Ausfahrmechanismus nicht betätigen. So ist der Klappmechanismus bei laufendem Motor nicht zu aktivieren, und die Horrorvision eines den Rumpf zersägenden Propellers kann getrost vergessen werden.

Die Benzinversorgung des Triebwerks wird beim Anlassen durch eine elektrische, beim Flug durch eine mechanische Unterdruckpumpe geregelt, die

beiden Pumpen sind bedienungsfrei eingeregelt. Eine weitere sinnvolle Schaltung aktiviert den Anlasserstromkreis auch nur bei eingeschalteter Zündung.

Am Motor selbst sitzt ein langhubiger Endschalter, der das Anlassen nur dann gestattet, wenn das Triebwerk völlig ausgefahren ist. In der Endposition - also völlig ein- oder ausgefahren - bleiben die Fangseile des Klappmechanismus wegen Fehlens von Endschaltern immer gespannt, was einen

Bruch der Seile durch plötzliche Lasterhöhung ausschließt. Bleibt der Stromkreis der Spindel nach Erreichen der Endposition noch länger geschlossen oder drückt man den Schalter am Knüppel versehentlich in die falsche Richtung, springt eine am Instrumentenpilz sitzende Sicherung heraus.

Der Trick mit dem Knochen

Der vorgeschriebene Unterbrechungsschalter für den Gesamtstrom der Triebwerkselektrik, also der Hauptschalter, sitzt als "Knochen" auf der Seitenkonsole, die Segelflugelektrik ist von diesem Stromkreis jedoch getrennt. Der Vorteil der getrennten Systeme: Entfernt man aus der DG-400 den "Knochen", kann das Flugzeug mit PPL-C - also ohne Motorseglerberechtigung - geflogen werden. Auf der Seitenkonsole sitzt auch noch eine Betriebsstundenanzeige, die die Motorlaufzeit registriert. Ich justiere den auf der Panelabdeckung angebrachten Klappspiegel, mit dem sich die Propellerstellung vor dem Einfahren des Triebwerkes kontrollieren läßt. Für den Segelflug klappt man den Spiegel ab, und er ist unsichtbar. Beim Einbau eines mechanischen Variometers ist die Verwendung eines Umschalters von Pstat auf Pte erforderlich, weil die TE-Düse im Propellerstrahl liegt und beim Kraftflug zu Fehlanzeigen führen würde.

Das übrige Cockpitarrangement entspricht dem der DG-202, die mir vom Sommer vorigen Jahres noch in guter Erinnerung ist (s. aerokurier8/80). Verändert ist das Lüftungssystem, der Haupteinlaß wird durch eine Klappe gesteuert, während bei geschlossener Klappe über Seitenkanäle eine Zwangsbelüftung gegen Beschlagen der Haube bleibt.

Schnellflugeigenschaften weiter verbessert

Verbessert wurden gegenüber der früheren DG-202 auch die Flugleistungen. Das Profil wurde an der TU-Stuttgart aufgrund umfangreicher Windkanalversuche in Zusammenarbeit mit Dr. Althaus überarbeitet, insgesamt scheint die Profildicke etwas verringert worden zu sein. Das "neue" Profil soll nach Angaben des Herstellers die Flugleistungen besonders im Schnellflugbereich erheblich verbessert haben. Den schon erfolgten Vergleichsflügen mit "vergleichbaren Mustern" soll die Vermessung im Herbst dieses Jahres folgen, bei Glaser-Dirks ist man sehr zuversichtlich. Von den Verbesserungen profitiert natürlich auch die künftige Generation der DG-202, die neben der DG-400 weitergebaut wird.

Der Start

Ich schließe die Haube und rücke den Kopfhörer zurecht. Dieses Utensil ist bei der beträchtlichen Lärmentwicklung im Cockpitbereich unverzichtbar - im Funk würde man sonst kein Wort verstehen. Choke gezogen, Hauptschalter ein, Zündung ein, ein Drittel Gas und Anlasser: Der Rotax springt sofort an. Während ich den Choke langsam einschiebe, gebe ich Vollgas - ein Warmlaufen ist nicht erforderlich. Nach wenigen Metern Rollstrecke hebt die Fläche vom Grasboden, das wegen der etwa 100 kp Schub an der Propellerachse zunächst voll gezogene Höhenruder kann schon langsam nachgelassen werden. Das Motordrehmoment erzeugt eine kaum spürbare Tendenz nach links wegzudrehen, was jedoch mit Gegenseitenru-

derantippen leicht aufgefangen werden kann.

Rasch beschleunigt die DG-400, der Knüppel steht in neutraler Position, und die Fahrtanzeige nähert sich dem grünen Bereich, während Bodenunebenheiten immer weicher geschluckt werden. Ich nehme die Wölbklappen von negativ auf +6, und dann fliegt die DG-400. Um die Steiggeschwindigkeit auf 90 km/h zu halten, muß ich die Schnauze ganz schön hochnehmen.

Bis zum Abheben verlief der Start ähnlich einem F-Schlepp bei einem Kufenflugzeug, jetzt fehlt als Bezugspunkt die Schleppmaschine, und ich orientiere mich trotz guter Sicht nach vorne häufig am Fahrtmesser. Die Schnelltrimmung ä la Kestrel ist segensreich, voll kann man sich auf den Steigflug konzentrieren. Das Digitaldisplay ist zwar ungewohnt, aber leicht abzulesen, die Tankanzeige steht - und das auch beim späteren Übergang in den Horizontalflug - ruhig und exakt bei acht Litern, und ich nehme aus Gründen der Lärmreduzierung die Drehzahl auf 6100 RPM zurück. Das Variometer zeigt etwa 3,5 m/s Steiggeschwindigkeit an, ein Wert, der sich durch Messungen mittels der Stoppuhr im Bereich bis 600 m über NN bestätigt.

Bei diesem Flug interessieren mich nicht primär die Segelflugeigenschaften der DG, die ich schon kenne und beschrieben haben (aerokurier 8/80). Funktionstüchtigkeit, Zuverlässigkeit und Handling dessen, was dieses

Rennklasseflugzeug eigenstartfähig macht, ist das Ziel meiner Neugier. In 600 m Höhe schalte ich die Zündung aus und gehe, die Wölbklappen auf Null stellend, in den Horizontalflug über. Ich ziehe die Propellerbremse und beobachte im Spiegel, wie die Luftschraube immer langsamer wird und schließlich - quer - stehen bleibt. Ich löse die Bremse ein wenig, und der Luftstrom bewegt den Propeller über eine Kompression in die senkrechte Stellung, in der er verharrt, weil ich die Bremse jetzt wieder angezogen habe. Als ich den Schalter am Knüppel nach links drücke, höre ich deutlich den Spindelmotor anlaufen und sehe im Spiegel, wie das Triebwerk langsam verschwindet.

Mit deutlichem Geräusch schließen sich die Rumpfklappen über dem angefahrenen Motor, der just in dem Augenblick - durch einen leichten Ruck im Flugzeug spürbar - seinen Anschlag erreicht hat. Ich habe für das erste Einfahren etwa 40 Sekunden und 60 m Höhe gebraucht, wobei die meiste Zeit beim Justieren des Props verbraucht wurde, dies aber ist, wie ich in der nächsten Viertelstunde lerne, eine reine Übungssache. Viel Zeit spart man z. B. dadurch, daß man die Propellerbremse so gefühlvoll bedient, daß die Luftschraube nicht quer, sondern gleich senkrecht stehenbleibt. Dies spart fast 20 Sekunden oder etwa 30 m Höhenverlust.

Verwandlung

Ich genieße die eingetretene Ruhe und wundere mich doch irgendwie, daß der ganze "Spuk" mit seinem Lärm, seinem Luftwiderstand und seinem die Ästhetik einer Superorchidee doch sehr abträglichen Aufbau so völlig verschwunden ist und ich mich drei Minuten nach dem Start in einem lautlos und sensiblen in fast 600 m dahingleitenden Wölbklappensegler wiederfinde.

Wiederanlassen

Vorsichtshalber entschließe ich mich schon in etwa 400 m Höhe, das lautlose Gleiten zu beenden und betätige den Schalter am Knüppel, diesmal nach rechts. Der Spindelmotor ist wieder deutlich zu hören und lautes Rauschen, als sich das Triebwerk aus dem Rumpfausschnitt hebt und in die Strömung stellt. Der durch den Windmühleneffekt schon langsam drehende Propeller wird im Rückspiegel sichtbar, und nach wenigen Sekunden kündet ein leichter Ruck und das Schweigen des Spindelmotors vom Erreichen der Endposition. Zündung ein, ein Drittel Gas und Anlasser - sofort ist das Triebwerk da. Hat sich die Lastigkeit beim Ausfahren des Motors kaum verändert, muß jetzt, beim Vollgasgeben, deutlich getrimmt werden - wie gesagt, mit der Schnelltrimmung am Knüppel eine Sache, die wirklich "mit dem kleinen Finger" erledigt wird.

Taktik: Wie beim Segelflugzeug

Das Ausfahren dauert bis zum Anspringen des Motors etwa 20 Sekunden. Wenig Zeit also, was für die Praxis bedeutet: Beim drohenden "Absaufer" fliegt man seine normale Platzrundeneinteilung. Die Position wird erreicht. Damit ist der thermische Flug beendet. Der Motor wird ausgefahren und wird im Regelfall vor Erreichen des Queranfluges angesprungen sein. Der Flug wird fortgesetzt oder der Heimflug begonnen. Springt der Motor nicht an, wird der Landeanflug fortgesetzt und gelandet.

Wirksame Sicherungen

Ich verfliege, während ich häufig das Triebwerk stillege, einfahre und wieder ausfahre, im Platzbereich von Karlsruhe meine acht Liter Benzin und werde zunehmend mit dem Handling der DG-400 vertraut. Einmal tut sich beim Betätigen des Anlassers gar nichts, obwohl die Zündung auf "Ein" steht. Ich habe beim Ausfahren zu früh gestoppt, der Endschalter verhindert zuverlässig ein Anlassen. Absichtlich halte ich beim Einfahren nach dem Zuklappen der Rumpfklappen den Schalter noch zwei Sekunden gedrückt. "Klack", die Sicherung ist draußen und der Stromkreis unterbrochen. Dies würde man spätestens dann merken, wenn man das Triebwerk wieder ausfahren wollte. Tut sich dann nichts, kann es nur diese Sicherung sein.

Reif geworden

Ich komme zum Schluß, daß der Motor und die "Klappmimik" der DG-400 einwandfrei funktionieren und einfach zu handhaben sind. Fehlbedienungen sind durch wohldurchdachte Sicherungen ausgeschlossen. Der Rotaxmotor 505 scheint, wie allenthalben zu hören ist, das Stadium der Kinderkrankheiten hinter sich gebracht zu haben, und - das gilt besonders für die hier verwendete Doppelzündanlage - recht zuverlässig zu sein. Kühlprobleme gibt es dank des großen Kühlkastens nicht, die zulässigen 250 °C wurden bei den Probeflügen trotz des warmen Wetters auch nicht annähernd erreicht.

Gewichte

Das gegenüber der DG-202 um etwa 70 kg erhöhte Rüstgewicht der DG-400 und die damit einhergehende erhöhte Flächenbelastung dürfte, abgesehen von der um 10 km/h auf 100 km/h erhöhten Landegeschwindigkeit und leichten Einbußen bei schwachen Wetterlagen durch ein leicht erhöhtes Geringstes Sinken, kaum einen Einfluß haben. Die Überziehgeschwindigkeit liegt so auch geringfügig höher (65 km/ h) - eine kaum nennenswerte Veränderung in den Leistungsdaten also. Zu überlegen wäre allerdings, ob man im Hinblick auf unsere mitteleuropäischen Durchschnittswetterlagen bei der Anschaffung womöglich auf den Einbau von Wassertanks (2 x zirka 45 l) verzichtet, weil die Flächenbelastung auch ohne Wasser schon für einen großen Teil der bei uns relevanten Steigwerte ausreichen dürfte. Das Rüstgewicht der DG-400 liegt mit 17 m Spannweite bei knapp 300 kg, wobei der Motor alleine etwa 45 kg wiegt. Die Gesamtgewichtserhöhung gegenüber der DG-202 von ca. 70 kg resultiert aus den Verstärkungen, die für die Ausrüstung mit dem Triebwerk nötig wurden. Hinzu kommen noch die Akkus mit ca. 7 kg Gewicht, die im vorderen Cockpitbereich untergebracht sind und durch ihre Lage vor dem Schwerpunkt einen Teil des Triebwerksgewichts, das ja hinter dem Schwerpunkt liegt, ausgleichen. Zwecks Gewichtseinsparung im Leitwerksbereich wurde die Seitenruderfläche gegenüber der DG-202 auf 40% der Seitenleitwerksfläche verkleinert.

Praktisch

Das Triebwerk hat eine TBO von 300 Stunden und kann sehr leicht ausgebaut werden, die seitlichen Befestigungsplatten mit dem Spindelantrieb verbleiben im Rumpf. Nur fünf Schrauben sind zu lösen, falls die DG-400 vielleicht als Segelflugzeug ohne das Motorgewicht eingesetzt werden soll. Einem vielfachen Kundenwunsch folgend, wird das Spornrad, beim Prototyp noch fest, in der Serienausführung lenkbar sein. Es ist mit dem Seitenruder gekoppelt und wird zirka 30° ausschlagen, was bedeutet, daß man theoretisch genau um die Flügelspitze herumrollen kann. Zum Rückwärtsschieben soll das Spornrad durch einen Stift arretiert werden. Somit kann die DG-400 nach dem Aufrüsten oder nach Verlassen des Hangars selbst über kurvige Rollwege zum Start rollen, ohne daß die Tragfläche gehalten werden müßte.

"Reichweite"

Der Verbrauch von 20 l/h erlaubt bei Anwendung einer speziellen "Delphintechnik", bei der das Triebwerk nach dem Steigflug abgeschaltet und erst nach Abgleiten der Höhe zum erneuten Steigflug wieder eingeschaltet wird - dies ist die wirtschaftlichste Art, "Kilometer zu machen" - eine etwa dreifache Streckenleistung, verglichen mit einer Reiseleistung bei ständig laufendem Triebwerk, was der DG-400 im Horizontalflug etwa 160 km/h Geschwindigkeit verleihen würde. Im Klartext: Mit den zusätzlichen beiden

Flügeltanks (je 201) ist eine Reichweite von 1000 km möglich.

Die ersten Serien-DG-400 sollen im Januar 1982 das Werk verlassen. Über mangelndes Kaufinteresse braucht man sich bei Glaser-Dirks nicht den Kopf zu zerbrechen. Trotz des Preises von 72000,- DM + MwSt. für die ersten Exemplare ist die Produktion für das Jahr 1982 schon fest verkauft. So ist anzunehmen, daß bei der in Angriff genommenen Ausweitung der Fertigungskapazität durch Errichtung einer neuen Fertigungshalle der vorgesehene "Auswurf" von drei bis vier Flugzeugen im Monat noch gesteigert werden muß.

Gerade auch von dieser schnellen Verfügbarkeit des Flugzeuges wird es abhängen, ob es mit der DG-400 gelingt, dem selbststartenden Leistungssegler zum Durchbruch zu verhelfen. Die Unabhängigkeit von Fremdhilfe ist darüber hinaus eine immer wichtigere Voraussetzung für eine gesunde Zukunft des Segelflugsports.