Ein Staustrahltriebwerk für Flugmodelle

1957 wurden Baupläne für den Selbstbau eines Staustrahltriebwerks (pulse jet engine) im „Hobby, Magazin der Technik “ abgebildet. Dazu gehörte eine detaillierte Beschreibung. Als damalige Modellbauer waren wir mit Laubsäge, Schnitzmessern, Japanpapier, feinen Kiefernleisten. Balsaholz, feines Sperrholz, Scheifpapier UHU-hart und Glutofix sowie mit Stecknadeln, Klebestreifen, Hammer und Zange „bewaffnet“. Für den Bau dieses Triebwerks fehlten die Voraussetzungen wie man sie in einer mechanischen Werkstätte vorfindet.

Während der Lehre waren diese Voraussetzungen erfüllt. Bei mir stand die Aufgabe des Modellbaus bevor. Ich konzentrierte mich auf den Segelflug. Zwei Abende war ich im Baulokal der SG Nidwalden und führte, anfänglich unter Anleitung, Wartungs- und Unterhaltsarbeiten durch. Für sechs Arbeitsstunden konnte ich mit der Vergütung einen Start an der Winde mit dem Doppelsitzer finanzieren. Für einen Start im Baby brauchte es „nur“ vier Baustunden! Zwei weitere Abende, oft auch am Samsatg, war ich bei einem Fahrlehrer tätig. Autos reinigen, auftanken, Ölwechsel und so.

Es erschien dann eines Tages Edi Korner, seine Geschwister nannten ihn den „kleinen Düsentrieb“,  mit einem fertigen Staustrahltriebwerk. Sie entsprach etwa der Furrerdüse.

Edi Korner, um 1958

Es war sehr zu schwer, weil es aus aus Zollrohren gefertigt war und es konnte nicht gestartet werden.  Ich befasste mich mit den Einzelteilen und stellte fest, dass das Flatterventil ausgebrannt und ausgefranst war.  Es hatte die Funktion verloren. Also stellte ich in „Hosensackarbeit“ ein Flatterventil her und bald ein zweites. Die „Maschine“ war mit einer Zündkerze eines Autos bestückt. In einer Garage fand ich einen Funkeninduktor. Bei ersten Versuchen in der Garage Gabriel in Beckenried war mir Franz Gander behilflich. Viel mehr als einzelne Knalle, die wesentlich lauter als ein Schuss aus einem Karabiner waren, brachten wir nicht fertig und das Flatterventil wies bereits einige Schäden auf.

Zum Starten des Triebwerks benötigen wir Druckluft und den Funkeninduktor, also zwei Mann! Für den Flug kamen zwei weitere dazu: Der Steuermann an den Fesselflugleinen und einer, der das Modell festhalten musste, bis das Kommando „Start!“ gegeben wurde!

Mit den Erkenntnissen ging ich zu Edi und schlug vor, eine leichtere Variante herzustellen. Ediwar sofort bereit, denn er roch ein „Geschäft“ dahinter. Im Handeln war er tüchtig. Der Plan war ein anderer, das Prinzip gleich. Anstelle der Zollrohre verwendeten wir Restbleche (ChroMo) aus der Produktion des Pilatus P-3 Schalldämpfers  für Brennkammer, Konus und das Strahlrohr. In der Schweisserei fanden wir Profis, die uns Schweiss- und Hartlotarbeit für ein grosses Bier anboten. Die Umformung der Bleche durften wir in der Spenglerei mit persönlichen Tips von Meister Hans Peter vornehmen. Der Düsenkopf fertigte Edi in der Mechanischen Werkstätte. Meine Aufgabe war es, diverse Drehteile anzufertigen, was in der Lehrwerkstatt bewerkstelligt wurde. Ich sollte mich auch um das Flatterventil kümmern. In der Folge baute ich einige Hilfwerkzeuge mit denen Flatterventile gestanzt ausgeschnitten und aussen gerundet werden konnten. Am Ende musste der Federstahl so bearbeitet werden, dass das Flatterventil absolut flach auch er Anreisspatte auflag. Der Aufwand lohnte sich, denn musste man dieses Teil einkaufen, ging es schnell ins Geld! Es waren verschiedene Zeichnungen im Umlauf. Eine davon, die etwa unserem Triebwerk Nr 2 entspricht:

Staustrahltriebwerk

Für Edi lag die Motivation anders. Er wollte  Handel betreiben. Darin war er stark.

Etwa später beschrieb Helmut Appelt, auch im „Hobby“ ein Fesselflugmodell mit Staustraglrohr. Edi baute dieses Model. Parallel dazu entstand ein zweites Triebwerk. Diesmal war es leichter! Das Endprodukt sah so aus:

Flugplatz Buochs Ende 1959 oder 1960; Walter Korner (li) Hans Stocker,  Modell mit Staustrahltriebwerk; Das Flugmodell wurde nach Zeichnungen von Hekmut Appelt nachgebaut, die im Hobby, Magazin der Technik etwa 1959 abgedruckt waren. Das Triebwerk wurde 1957 im Hobby inkl. Pläne abgebildet. Das Flugmodell war über dem Rumpf mit einer Asbestschicht versehen.

Edi war der Pionier in Nidwalden, was Fesselflug mit einem „Pulso“ betraf. Auch sonst baute er seine Flugmodelle sehr sorgfältig und exakt.

Staustrahltriebwerk auf Flugzeug PL35 – das war das Vorbild

Die Funktion des Teibers:

1.3 Pulso- Stahltriebwerke („Schmidt Argus Rohr“) bleiben bestimmt auch nur für wenige Liebhaber und Spezialisten extravaganter Antriebe von Flugmodellen vorbehalten. Entwickelt und eingesetzt als Antriebssystem des Waffensystems „V1“ im 2. Weltkrieg, (heute ohne Bedeutung). Anlassen durch Ein- oder Anblasen und Zünden verschiedener Art!

Schmidt-Argus Rohr, Hobby um 1957

Hier eine Versuchsanlage: https://www.modelisme.com/forum/aero-thermique/185981-reacteur-pulse-jet-hobbyking-65-a-2.html

Brenkammer und Schubrohr werden beim Betrieb hellkirschrot (800 bis 830° C!) bis hellrot ( 830-880°C!). Auf dem Bild ist die Druckluftzufuhr angeschlossen.

Ein anderes Kaliber

1.3.1 Das Prinzip (laufendes Triebwerk): In einem Rohr definierter Länge, Durchmesser, Form– befindet sich ein Ventil. Hierdurch gelangt das Kraftstoff- Luftgemisch in den Brennraum und entzündet sich. (heisse Restgase, glühende Brennkammer) Der Verbrennungsdruck schliesst das Ventil, und die Verbrennungsgase strömen mit hohem Druck und durch die Form (Venturieffekt) hoher Geschwindigkeit durch das Ausstoßrohr ab. Hierdurch wird im Brennraum ein Unterdruck erzeugt, wodurch über das Flatterventil erneut frisches Gemisch gelangt. Entscheidend ist also die Schwingung der Gassäule im Rohr, die besonders durch die geometrischen Verhältnisse bestimmt und erst möglich wird.

Es ist zu erkennen, dass nur eine nahezu konstante (geringe Änderung der Schallgeschwindigkeit durch Druck- und Temperatureinflüsse) Zündfrequenz möglich ist.  Ausgeführte Modell- Pulso- Strahltriebwerke arbeiten je nach Baugrösse mit ca. 200-300 Zündungen/Sekunde. ( 5-6 Mal mehr als bei der V1!). Der dabei entstehende sonore Schallpegel kann Werte weit jenseits 120 db erreichen.

1.3.2 Die Leistung (Schub) variiert beträchtlich. Es verwundert auch nicht, dass der Standschub relativ gering ist. (Es wird ein fast unkomprimiertes Gemisch zur Zündung gebracht) Modelle dieser Art werden darum mit Startvorrichtungen (Katapult) gestartet. Hierdurch wird ein gewisser Staudruck am Lufteinlass und somit eine Leistungssteigerung erreicht und somit das Leistungsdefizit in dieser Phase überbrückt. Erst einmal in der Luft kommt es dann schnell zu einer enormen Leistungsentfaltung, denn jeder Geschwindigkeitszuwachs bedeutet höheren Staudruck am Lufteinlass, mehr Luft- Kraftstoffgemisch im Brennraum, mehr Leistung. Geschwindigkeiten über 400km/h => 111 m/s und eine beeindruckende Geräuschkulisse sind Ausdruck dieser Leistung. Bleibt die Frage der Beherrschbarkeit aus technischer wie auch mentaler Sicht, denn Entscheidungsspielräume bleiben für den RC- Piloten mit Fluglagensichtweiten von ca. re. 500m + li. 500m nicht mehr. Aus: https://www.grin.com/document/20961

Ein interessanter Bericht von Arnold Wirz hat die OGS Seebach veröffentlicht

Siehe auch den Beitrag : Rüsch JR-4 Pulso-Jet

Eine praktische Anwendung war die Fi 103;  V1 im 2. Weltkrieg. Technische Daten findet man hier.  Verbrennungsfrequenz 40 bis 50 Brennzyklen/Sekunde

Ein weiteres Experiment war die französische „Griffon„. Es gab auch russische und amerikanische Projekte.

Das Interesse an Staustrahltriebwerken im Modellbau hat sich auf einige Spezialisten reduziert. Frei fliegende Modelle tragen eine grosse Brandgefahr in sich. Ausserdem ist das Hantieren mit rotwarmen Triebwerksbereichen heikel.

Der oben Erwähnte:  Im Gedenken an Hans Stocker

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Caro Eriberto und geschätzte Kollegen
danke für die interessanten und mir bislang unbekannten Einzelheiten über die (Modell) Pulsations-Antriebe dieser Art in den späten 50er Jahren, welche in den anderen schweizerischen „Erdteilen“ ausprobiert worden sind.
Wir alle waren von dieser Art Triebwerk begeistert und haben viel Zeit in dessen Herstellung und (meist erfolglose) Erprobung hineingesteckt.
Es war damals halt noch nicht möglich sich im Internet auszutauschen, ein jeder war meist ein Einzeltüftler. Immerhin mag auch mich an die die Zeitschrift Hobby, den Junior, etc. erinnern.
Der Fiat Ciinquecento mit der Schämpis-Flasche ist süss, eh natürlich nicht, es sei denn es ist Moscato drinn, der kann ja auch ganz schön anschieben.
Ich wünsche allen ein gutes Jahr – angenagt und angenippt haben wir es schon.
Roberto

An das Flatterventiltriebwerk von Edi kann ich mich noch sehr gut erinnern. Mit einer Velopumpe wurde das Triebwerk mühsam gestartet. Wenn es dann endlich lief stellte es nach einem Viertelkreis ab und das Echo hallte vom Herdernwald. Wahrscheinlich wurde durch die Zentrifugalkraft die Benzinzufuhr unterbrochen. Toni Zimmermann, Ennetbürgen.

Mit grossem Interesse habe ich den Bericht aus
alten Zeiten gelesen. Ich erinnere mich gut daran, denn ich war auch
meistens dabei bei den lautstarken Versuchen.

Franz Korner, Buochs