Das Fahrwerkrätsel der DC 3

[Thermikus]

Schon zu Jugendzeiten war mir die DC 3 (Militärversion C 47 "Dakota") ein vertrauter Anblick. Wenn die grün-grauen oder auch aluminiumglänzenden gemütlichen Brummer mit dem weissen Stern der US Airforce an den Rumpfseiten und unter den Tragflächen hoch über mir gemütlich dahin brummten, entstand ein gewaltiger Anflug von Fernweh. Was hätte ich damals dafür gegeben, in ihrem Rumpf Platz nehmen zu dürfen.

 

Und als ich mich an einem Sommertag ca. 50 Kilometer südwestlich von München an einem abgelegenen Badesee aalte, ertönte plötzlich das typische Motorengeräusch von Pratt & Whitney Doppelsternmotoren. Kurz darauf tauchte in einigen hundert Metern Höhe eine silberglänzende DC 3 mit rotem Seitenleitwerk und weissem Kreuz auf. Sofort war klar: Ein Flieger der Swissair, wahrscheinlich unterwegs von Zürich nach München. Die Schweiz war mir damals ferner als heute Afrika oder Südamerika. Wie hatte ich die Passagiere und natürlich ganz besonders die Piloten damals beneidet!

 

Später hatte ich mich dann sehr intensiv mit der DC 3 beschäftigt - sie wurde eines meiner Lieblingsflugzeuge. Die grossen Produktionszahlen (insgesamt um die 35'000 Stück), die Zuverlässigkeit und Robustheit sowie der weltweite Einsatz dieser Aluminiumvögel unter allen möglichen und unmöglichen Bedingungen faszinierten mich.

 

Und wenn die DC 3 landete, konnte ich mich nicht satt sehen. Jedes andere Spornradflugzeug kam mit angestellter Nase herunter, um dann in sauberer Dreipunktlage mit Hauptfahrwerk und Spornrad möglichst gleichzeitig aufzusetzen. Nicht so die DC 3. In Horizontallage setzt sie auf dem Hauptfahrwerk auf und erst nach längerem Rollen senkt sich das Leitwerk. Erst dann kommt auch das Spornrad zu Boden. Dies war und ist recht ungewöhnlich.

 

Noch ungewöhnlicher empfand ich stets die Konstruktion des Fahrwerkes. Normalerweise ist dies eines der markantesten und robustesten Teile eines Flugzeuges. Bei der DC 3 dagegen hatte ich immer den Eindruck, man müsse nur kräftig gegen ein Rad treten und das Fahrwerkbein würde zusammenbrechen.

 

Dabei ist der Flieger alles andere als ein Weichei, was seine Ansprüche an Landebahnen betrifft. Von der Sandbahn- über die Dschungelschneise bis zur ruppigen Gebirgspiste schluckt er alles nahezu klaglos.

 

Das kann man kaum glauben, sieht man sich die Fahrwerkkonstruktion einmal aus der Nähe an: Da sind an den wuchtigen Einzelrädern links und rechts die Stossdämpfer an der Achse befestigt. Oben enden die Dämpfer in einer ausserordentlich fragil erscheinenden Querverstrebung. Diese ist an beiden Aussenseiten über hauchdünn wirkende Laschen mit dem oberen Fahrwerkgestänge verbunden. Nach hinten nimmt eine grosse Gabel die horizontal wirkenden Kräfte bei der Landung auf.

 

Es ist fast unerklärlich, wie die senkrecht wirkenden Landestösse auf rauhen Pisten von den beiden Laschen zwischen unterem und oberem Fahrwerkgestänge geschluckt werden können. Der Konstrukteur muss ein ungewöhnlicher Optimist gewesen sein - aber ein Optimist, der schliesslich recht behalten sollte.

 

Dietwolf (Thermikus):009:

[Wilko Wiedemann]

Naja, wer mal die Befestigung von Triebwerken, oder die filigran wirkende Motoraufhängung von Sportflugzeugen eingehender betrachtet hat, der wundert sich über Fahrwerksbefestigungen kaum noch. Aber für beides gilt: Alles eine Frage von Material, Zugfestigkeit, Kraftwirkung und vorallem sauberer Berechnung des Ganzen. Mit Optimismus hat das eigentlich nichts zu tun, eher mit einer cleveren Ingenieursleistung :)

 

MfG

 

Wilko

[Thermikus]

Naja, wer mal die Befestigung von Triebwerken, oder die filigran wirkende Motoraufhängung von Sportflugzeugen eingehender betrachtet hat, der wundert sich über Fahrwerksbefestigungen kaum noch. Aber für beides gilt: Alles eine Frage von Material, Zugfestigkeit, Kraftwirkung und vorallem sauberer Berechnung des Ganzen. Mit Optimismus hat das eigentlich nichts zu tun, eher mit einer cleveren Ingenieursleistung :)

 

MfG

 

Wilko

 

 

Ja, Wilko, greifen wir gleich einmal die Befestigung von Triebwerken heraus. Da hatte es in der Vergangenheit auch schon einige Fehlberechnungen gegeben. Konkret gesagt, bei den Triebwerkaufhängungen der viermotorigen Turpoprop-Verkehrsflugzeuge Lockheed Electra und Iljushin IL 18. Die ständigen Vibrationen der Propellerturbinen führten damals zu Materialermüdungen bei den Triebwerkaufhängungen, was dann den Bruch der Struktur und den Absturz zur Folge hatte. Ein Unfall einer IL 18 mit solcher Ursache geschah damals über Deutschland im Luftraum bei Nürnberg.

 

Gruss - Dietwolf (Thermikus):002:

[Wilko Wiedemann]

Tja, eine Liste mit Fehlberechnungen in der Geschichte der Mechanik würde wohl ziemlich lang ;)

 

MfG

 

Wilko

[Maxrpm]

Und wenn die DC 3 landete, konnte ich mich nicht satt sehen. Jedes andere Spornradflugzeug kam mit angestellter Nase herunter, um dann in sauberer Dreipunktlage mit Hauptfahrwerk und Spornrad möglichst gleichzeitig aufzusetzen. Nicht so die DC 3. In Horizontallage setzt sie auf dem Hauptfahrwerk auf und erst nach längerem Rollen senkt sich das Leitwerk. Erst dann kommt auch das Spornrad zu Boden. Dies war und ist recht ungewöhnlich.

 

 

 

Das nennt men ein "wheel landing". Eine alternative Landemethode zur Dreipunktlandung für jeden "Tail Dragger". Die Methode ist umso beliebter je schlechter die Sicht nach vorn in Dreipunktlage. (Und die ist bei der DC3 wirklich nicht gut).

 

Nachteil: Wesentlich höhere Landegeschwindigkeit. Deshalb hauptsächlich auf befestigten Pisten und bei genügend Pistenlänge verwendet.

 

Wolfgang

[Hägar]

Das nennt men ein "wheel landing". Eine alternative Landemethode zur Dreipunktlandung für jeden "Tail Dragger". Die Methode ist umso beliebter je schlechter die Sicht nach vorn in Dreipunktlage. (Und die ist bei der DC3 wirklich nicht gut).

 

Tatsächlich vermeiden die meisten Piloten wenn immer möglich, die DC3 in Dreipunktlage zu landen. Der Grund liegt aber weniger in der schlechten Sicht, die ist immer noch besser als z.B. in der JU 52, die praktisch immer dreipunkt-gelandet wird.

Die DC3 hat eine "unvernünftig" hohe Vmcair und wird beim Ausschweben zur Dreipunktlandung sehr schwammig, ausserdem müsste bei einem späten G/A sehr auf symmetrisches Gasgeben geachtet werden.

 

Taildragger zu landen war immer schon etwas anspruchsvoller, erst recht gilt dies für mehrmotorige + schwere Exemplare.

 

 

 

Gruss

 

Ruedi (der immer noch der Meinung ist, dass die Pilotenausbildung grundsätzlich auf Piper L-4 beginnen müsste)

[Thermikus]

Tatsächlich vermeiden die meisten Piloten wenn immer möglich' date=' die DC3 in Dreipunktlage zu landen. Der Grund liegt aber weniger in der schlechten Sicht, die ist immer noch besser als z.B. in der JU 52, die praktisch immer dreipunkt-gelandet wird.

Die DC3 hat eine "unvernünftig" hohe Vmcair und wird beim Ausschweben zur Dreipunktlandung sehr schwammig, ausserdem müsste bei einem späten G/A sehr auf symmetrisches Gasgeben geachtet werden.

 

Taildragger zu landen war immer schon etwas anspruchsvoller, erst recht gilt dies für mehrmotorige + schwere Exemplare.

 

 

 

Gruss

 

Ruedi (der immer noch der Meinung ist, dass die Pilotenausbildung grundsätzlich auf Piper L-4 beginnen müsste)[/quote']

 

 

Und vor die Piper L-4 könnte man noch eine Segelflugausbildung setzen. Die kam seinerzeit einem kanadischen Kapitän zugute, der seinen zweistrahligen Airbus A 300 zu wenig betanken liess. Dann stellten beide Triebwerke im Flug ab und er musste im Gleitflug auf einer Auto-Rennstrecke herunter. Das ging soweit gut - nur das Bugrad knickte dann noch (wahrscheinlich durch starkes Bremsen) vor dem Stillstand ein.

 

Dietwolf (Thermikus):002:

[Hunter58]

...Die kam seinerzeit einem kanadischen Kapitän zugute, der seinen zweistrahligen Airbus A 300 zu wenig betanken liess...

 

Du meinst 767-200...

 

Der genau genügnd betanken liess aber wo sich alle mit der Umrechnung von kg in lb schwer taten und letztendlich statt den Kilos der Treibstoff in Pfund in den Tanks war...

[Thermikus]

Du meinst 767-200...

 

Der genau genügnd betanken liess aber wo sich alle mit der Umrechnung von kg in lb schwer taten und letztendlich statt den Kilos der Treibstoff in Pfund in den Tanks war...

 

 

Jawohl - genau so war es! Es ist zwar viel in meinen grauen Zellen gespeichert -aber doch nicht alles - wie man wieder einmal sieht.........

 

Gruss - Dietwolf (Thermikus):D

[Hägar]

Wie Richi erwähnte, 99.99.. Prozent der Piloten ersetzen fehlende Segelflugkenntnisse dadurch, dass sie beim Tanken besser aufpassen.

 

Getreu dem alten Grundsatz:

 

Ein guter Pilot setzt seine Fähigkeiten ein, um schwierige Situationen dank seinem Können zu meistern.

 

Ein sehr guter Pilot setzt seine Fähigkeiten ein, um Situationen zu vermeiden, in denen er sein Können beweisen muss.

 

 

Gruss

 

Ruedi

[Walter Fischer]

http://www.herbert-brendel.business.t-online.de/00brendel/04flusim/gimli/gimli1.htm

[CarstenB]

Naja, mittlerweile ist der Gimli-Glider ja schon leider getoppt worden. Diesmal nicht durch einen Rechenfehler, sondern durch unsachgemäße Montage von Treibstoffleitungen bei Wartungsarbeiten ging einer Air Transat A330 (Gleitzahl um 20) der Treibstoff aus und segelte am 24.08.01 19min über den Atlantik zur Landung auf den Azoren.

 

Zur eingangs hier an gesprochenen Thematik:

Man sollte nicht die Tragfähigkeit z.B. schon relativ kleiner Schrauben unterschätzen. Bei heute handelsüblichen Stahlbauschrauben der Größe M12 liegen die zulässigen Grenzzugkräfte unter statischer Belastung teilweise bei über sechs Tonnen.

 

Nur werden dynamisch belastete Bauteile immer nur für eine endliche Lebensdauer ausgelegt. Gerade die Lastwechsel wirken dabei materialermüdend. Nicht umsonst haben auch viele Flugzeugbauteile zunächst eine endliche Anzahl von Zyklen/Stunden bis zum Austausch oder erhöhtem Wartungsaufwand. Nach x Lastwechseln gehen die Bauteile aber nicht einfach kaputt, nur die Wahrscheinlichkeit des Versagens übersteigt einen in der Projektierung angenommenen Wert. 95% aller Getriebe eines Autos halten angenommene 200.000km. Dumm halt, wenn das eigene zu den restlichen 5% gehört und nach 30.000km pünktlich zum Ende der Gewährleistung unter Zahnausfall leidet.

 

Hier muss man als Konstrukteur eine Kompromiss zwischen Kosten, Gewicht, Material und Lebensdauer etc. finden. "Damals", als der Ingenieur noch mit Logarithmentafeln und Rechenschieber rechnete und das Material oftmals von wesentlich uneinheitlicherer Qualität war, gab es viel größere Sicherheiten. Heute wird dank verbesserter Werkzeuge und Materialien gezielter und damit wirtschaftlicher ausgelegt. Auch Sicherheitsbeiwerte werden der Entwicklung angepasst und differenzierter ermittelt. Früher wäre dadurch der Aufwand ins Unermessliche gestiegen, heute hat man statt Papier und Bleistift eine FEM-Rechenprogramm auf dem PC, ist aber auch dank verbesserter Methoden auch nicht schneller, nur genauer.

[Thiemo]

Man sollte nicht die Tragfähigkeit z.B. schon relativ kleiner Schrauben unterschätzen. Bei heute handelsüblichen Stahlbauschrauben der Größe M12 liegen die zulässigen Grenzzugkräfte unter statischer Belastung teilweise bei über sechs Tonnen.

Es wäre interessant zu wissen, wie schwer ein einzelner Motor der DC3 ist; jeder

ist beidseitig mit einer Kette von Schrauben an den Flächenbund (überlappend,

also im Prinzip wie ein Nietstoß) angeschraubt (und zwar so, daß man den Eindruck

gewinnt, daß man sich bei einer De-/Montage totschraubt) - geschätzt alle 4cm eine

Schraube, also sind die Schrauben kleiner als M12. Da ich aber vermute, daß der

Flächenstoß aus Aluminium ist, kommen Stahlschrauben eher nicht infrage, oder?

Oder sehr nachgiebige.

 

Ich hatte mir gar nicht klargemacht, daß die DC3 in der Spannweite eine

737-200 übertrifft und sie in der Flügelfläche fast erreicht. Allerdings wirkten

die Flächen vergleichsweise steif.

[Hunter58]

Ich hatte mir gar nicht klargemacht, daß die DC3 in der Spannweite eine 737-200 übertrifft und sie in der Flügelfläche fast erreicht. Allerdings wirkten die Flächen vergleichsweise steif.

 

Douglas hat damals für die Tests der Tragflächen der DC-1 (also des Ursprungsmusters) eine Dampfwalze gemietet und über den Flügel rollen lassen.

Die DC-3 hat technisch noch immer denselben Flügel.

[CarstenB]

Moin!

 

Ist mit den Schrauben der Triebwerksträger oder nur die Verkleidung befestigt? M12 war ein Beispiel, da ich die Zahl für solche Stahlbauschrauben im Kopf habe.

 

Jede Schraube (oder Niet) wird in der Projektierung als Feder betrachtet. Heutige, neu entwickelte hochfeste Alu-Schrauben haben dabei übrigens Festigkeiten, die bei etwa 40% der von handelsüblichen hochfesten Stahlschrauben liegen. Da ich damit jedoch weniger zu tun habe, liegen mir keine so detaillierten Unterlagen vor.

 

Die Probleme liegen aber weniger bei der Federsteifigkeit der Schraube, eher z.B. in unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten und anderen Positionen in der elektrochemischen Spannungsreihe (-> Kontaktkorrosion), die man aber halbwegs in den Griff bekommen kann.

[Thiemo]

Moin!

 

Ist mit den Schrauben der Triebwerksträger oder nur die Verkleidung befestigt?

Moinmoin. *Das* ist zweifelhaft. Allerdings ist *auch* die Frage, warum eine bloße

Verkleidung derart aufwendig verschraubt sein sollte - gegenüber jeder Schraube

ein Niet (Richtung Fläche-Rumpfanschluß).

 

An dieser Verbaustelle würde ich bei Stahl-Alu aber eher mit Reibkorrosion

rechnen, bevor die e-chemische Spannungsreihe überhaupt daran denkt, mit

ihrer Arbeit zu beginnen... Nicht?

[Peter Gloor]

Und wenn die DC 3 landete, konnte ich mich nicht satt sehen. Jedes andere Spornradflugzeug kam mit angestellter Nase herunter, um dann in sauberer Dreipunktlage mit Hauptfahrwerk und Spornrad möglichst gleichzeitig aufzusetzen. Nicht so die DC 3. In Horizontallage setzt sie auf dem Hauptfahrwerk auf und erst nach längerem Rollen senkt sich das Leitwerk. Erst dann kommt auch das Spornrad zu Boden. Dies war und ist recht ungewöhnlich.

 

Man fürchtete, bei einer Dreipunktlandung, die nicht ganz sauber gelang, könnte das Heckrad den Boden zuerst berühren, was zu Schäden daran und sogar am Rumpf führen könnte.

 

Peter

[Torsten Meier]

Für alle DC-3 Freaks ein Buchtipp: Ernest Gann “Faith Is The Hunter”

 

Flugausbildung und Linienfliegerei auf DC-2/3 im Amerika der Vorkriegsjahre. Steht IMHO zu recht auf der Liste der besten Fliegerbücher.

[huskymartin]

Zitat:

Man fürchtete, bei einer Dreipunktlandung, die nicht ganz sauber gelang, könnte das Heckrad den Boden zuerst berühren, was zu Schäden daran und sogar am Rumpf führen könnte. Zitat Ende

 

Und wenn man voll durchgezogen landete und etwas zu hoch war, rumpelte es bei einem schweren Vogel wie der DC-3 wohl mehr als bei einer Cub........

 

Von wegen Fahrwerkrätsel: Auf dem Flohmarkt habe ich mir letztes Jahr ein schweres Metall-Modell einer DC-3 gekauft (wohl vom gleichen Hersteller, der die "Texaco" und "Air-BP"-Modelle der Grumman Goose und Curtis Robin baut), da kann man das Fahrgestell einziehen...........

 

Gruss

 

Martin