Dies ist eine fortlaufende Serie außergewöhnlicher Flugzeuge, die an der äußersten Spitze der Technologie stehen.
Die experimentellen „X-Flugzeuge“ markieren die Speerspitze der Luftfahrttechnologie. Diese oft radikal unkonventionellen Konstruktionen wurden geschaffen, um die Grenzen des Fliegens zu erweitern und neue Bereiche zu erschließen – manchmal mit tragischen Folgen für ihre mutigen Testpiloten.
Im Folgenden präsentieren wir eine faszinierende Auswahl dieser außergewöhnlichen Maschinen. Von brillanten Erfolgen bis zu spektakulären Fehlschlägen – diese Flugzeuge erzählen die Geschichte menschlichen Strebens nach dem scheinbar Unmöglichen:
10: Boeing X-32
Der markante Lufteinlass der Boeing X-32, der an ein fröhliches Lächeln erinnert, hat diesem Experimentalflugzeug einen überraschenden Kultstatus beschert – lange nachdem ihre kurze Flugkarriere von 2000 bis 2001 endete.
Die X-32 entstand als Technologiedemonstrator im Wettbewerb um das Joint Strike Fighter-Programm, aus dem schließlich die Lockheed Martin F-35 Lightning II hervorging. Eine der größten Herausforderungen für die B-Variante der X-32 lag in der Fähigkeit zum Senkrechtstart und zur Senkrechtlandung.
Im Gegensatz zur konkurrierenden X-35, die eine Kombination aus Schubvektorsteuerung und separatem Auftriebsgebläse nutzte, verfolgte Boeing einen anderen Ansatz: Die X-32 verband einen schwenkbaren Haupttriebwerksauslass mit zwei zusätzlichen Auftriebsdüsen im Rumpf.
10: Boeing X-32
Die X-32 litt unter grundlegenden konzeptionellen Schwächen. Boeing hatte einen riskanten Ansatz gewählt: Der Technologiedemonstrator unterschied sich deutlich von der geplanten Serienversion – eine Strategie, die beim Pentagon auf Skepsis stieß.
Technische Herausforderungen verschärften die Situation: Das Flugzeug war zu schwer und verfügte über zu wenig Schub. Besonders problematisch war die VTOL-Fähigkeit, für die sogar Teile des Flugzeugs entfernt werden mussten.
Der Wettbewerb endete mit dem Sieg der Lockheed Martin X-35, aus der die heutige F-35 Lightning II hervorging. Trotz ihres Scheiterns bleibt die X-32 ein faszinierendes Kapitel der Luftfahrtgeschichte – ein völlig anderer Ansatz zur Entwicklung eines Überschall-Tarnkappen-Mehrzweckkampfflugzeugs mit Kurzstart- und Senkrechtlandefähigkeit.
9: Grumman X-29
Heute ist fast jedes Flugzeug, das schneller als 800 km/h fliegt, mit Pfeilflügeln oder Deltaflügeln ausgestattet.
Dies ist jedoch nicht die einzige Lösung für den Hochgeschwindigkeitsflug: Der nach vorne gepfeilte Flügel bietet mehrere Vorteile bei gleicher Flügelfläche, darunter ein höheres Verhältnis von Auftrieb zu Luftwiderstand, bessere Wendigkeit, größere Reichweite bei Unterschallgeschwindigkeit, verbesserte Stabilität bei hohen Anstellwinkeln sowie eine kürzere Start- und Landestrecke.
1977 entwickelte die US-Regierung, begünstigt durch die Einführung neuer, widerstandsfähigerer Materialien, Konzepte für ein Forschungsflugzeug, um die Eigenschaften des nach vorne gepfeilten Flügels zu untersuchen.
9: Grumman X-29
Um Zeit und Kosten zu sparen, schlug die Firma Grumman ein Konzept für die X-29 vor, das viele Komponenten bereits existierender Flugzeuge wiederverwendete. Damit setzte sie sich gegen ein Konkurrenzangebot von General Dynamics durch, das eine modifizierte F-16 vorsah.
Die beiden X-29-Prototypen wurden zwischen 1984 und 1992 in der NASA Ames-Dryden Flight Research Facility auf der Edwards Air Force Base in Kalifornien getestet.
Das Flugzeug besaß nach vorne gepfeilte Flügel, die weit hinten am Rumpf angebracht waren, sowie sogenannte Canards (horizontale Stabilisatoren zur Steuerung der Nickbewegung) vor den Tragflächen.
Die X-29 überzeugte mit hoher Manövrierfähigkeit, Überschallleistung und einer außergewöhnlich leichten Struktur. Dennoch fand das Flügeldesign keine breite Anwendung in der Luftfahrt.
8: Convair X-6
Erstaunlicherweise unternahmen die USA zwischen 1946 und 1961 enorme Anstrengungen zur Entwicklung eines nuklear angetriebenen strategischen Bombers. Dafür wurden umgerechnet weit über 10 Milliarden Dollar investiert – manche Schätzungen gehen sogar noch höher.
Da solche Flugzeuge nicht auf flüssigen Düsentreibstoff angewiesen gewesen wären, hoffte man, dass sie wochenlang in der Luft bleiben könnten. Dies sollte eine dauerhafte Einsatzbereitschaft und eine theoretisch unbegrenzte Reichweite ermöglichen, um weltweit jedes Ziel zu erreichen.
Die Convair X-6 sollte auf Basis der NB-36H umgebaut werden, um die Technologie für nuklearbetriebene Bomber weiterzuentwickeln.
Die Convair NB-36H (siehe Abbildung) war ein experimentelles Flugzeug, das einen Kernreaktor an Bord trug – allerdings nicht zu Antriebszwecken. Stattdessen testete man die Sicherheit der Abschirmung und den Betrieb eines Reaktors während des Flugs.
8: Convair X-6
Die NB-36H absolvierte insgesamt 47 Flüge mit einer Gesamtflugzeit von 215 Stunden. Zwischen 1955 und 1957 fanden 89 dieser Testflüge über New Mexico und Texas statt – dabei war der Reaktor tatsächlich in Betrieb.
1961 beendete Präsident John F. Kennedy das gesamte Programm mit der Begründung, dass die Technologie noch nicht ausgereift sei und die Kosten zu hoch wären.
Die Convair X-6 wurde nie gebaut, geschweige denn geflogen – was viele angesichts der potenziellen katastrophalen Risiken eines möglichen Unfalls für eine weise Entscheidung halten.
7: Ryan X-13 Vertijet
Ein Ansatz für senkrechtes Starten und Landen bestand darin, ein Flugzeug zu entwickeln, das mit der Nase nach oben und dem Heck auf dem Boden startet – und oft auch auf diese Weise landet.
Diese Technologie erwies sich als äußerst anspruchsvoll, da sie einen schwierigen und potenziell gefährlichen Übergang zwischen vertikalem und horizontalem Flug erforderte. Eine weitere Herausforderung war die eingeschränkte Sicht und die untypische Position des Piloten während des Flugs.
Das dreieckige Deltaflügel-Flugzeug wurde von einem britischen Rolls-Royce Avon RA.28-Turbostrahltriebwerk angetrieben.
Die Steuerung erfolgte durch Vektorsteuerung des Triebwerksschubs. Der Erstflug fand am 10. Dezember 1955 statt, wobei das Flugzeug in Tests eine eher bescheidene Höchstgeschwindigkeit von 563 km/h erreichte.
7: Ryan X-13 Vertijet
Die X-13 war erfolgreicher als vergleichbare Flugzeuge mit Turboprop-Antrieb, verfolgte jedoch weiterhin einen problematischen Ansatz.
Um das Projekt zu bewerben, ließ Ryan die X-13 den Potomac River überqueren und am Pentagon landen. Dennoch wurde das Programm danach nicht weiterverfolgt.
6: Bell X-22
Flugzeuge mit schwenkbaren Propellern an den Tragflächen sind ein vertrautes Motiv in der Science-Fiction – doch in Wirklichkeit reicht diese Technologie viel weiter zurück. Ein Beispiel dafür ist die X-22 aus dem Jahr 1966.
Die dreiblättrigen Propeller der X-22 waren an vier Flügeln montiert und wurden von vier Gasturbinen angetrieben, die paarweise an den hinteren Flügeln angebracht waren.
Die Steuerung erfolgte durch Neigen der Propellerblätter sowie durch die Nutzung von Steuerflächen hinter den Propellern, die den Luftstrom beeinflussten.
6: Bell X-22
Die Bell X-22 wurde entwickelt, um die Machbarkeit eines schnellen, senkrecht startenden Truppentransporters zu untersuchen und zu testen, ob dieses Konzept praxistauglich wäre. Ihr Erstflug fand am 17. März 1966 statt.
Die erreichte Höchstgeschwindigkeit von 515 km/h lag deutlich über der eines herkömmlichen Hubschraubers, blieb jedoch knapp unter der angestrebten Zielgeschwindigkeit von 525 km/h.
Heute nutzen die Streitkräfte der USA und Japans die Bell Boeing V-22 Osprey, ein modernes Kipprotorflugzeug. Anders als ein Kippflügler schwenkt die Osprey nicht ihre Tragflächen, sondern nur die Triebwerke.
Dieser Ansatz erleichtert die Steuerung und verbessert die Flugstabilität.
5: Douglas X-3 „Stiletto“
Vom Aussehen her scheint die außergewöhnlich schlanke Douglas X-3 eines der schnellsten je gebauten Flugzeuge zu sein. Ihre lange, nadelförmige Nase und die winzigen Flügel vermitteln den Eindruck extremer Geschwindigkeit.
Tatsächlich wurde sie mit dem Ziel entwickelt, zu den schnellsten Flugzeugen der Welt zu gehören. Ein längerer Flug bei Mach 2+ war ein zentraler Bestandteil der Anforderungen.
Doch der Schein trügt: Die X-3 erreichte weniger als die Hälfte ihrer geplanten Höchstgeschwindigkeit. Anstatt die angestrebte Mach-2-Marke zu überschreiten, schaffte sie es nicht einmal, Mach 1 im Horizontalflug zu erreichen. Hauptgrund dafür war ihre chronische Untermotorisierung.
Im Gegensatz zu ihren Vorgängern, der Bell X-1 und X-2, war die X-3 für den Einsatz von Düsentriebwerken ausgelegt – doch genau das führte zu erheblichen Problemen.
5: Douglas X-3 „Stiletto“
Probleme bei der Triebwerksentwicklung führten dazu, dass die X-3 letztendlich mit 18 Prozent weniger Leistung als ursprünglich erforderlich ausgestattet war.
Der ursprünglich vorgesehene Triebwerkstyp, das Westinghouse J46, erwies sich während der Entwicklung als zu groß im Durchmesser. Daher wurde es durch das kompaktere, aber deutlich leistungsschwächere Westinghouse XJ34-WE-17 ersetzt.
Obwohl die X-3 ihre gesetzten Ziele verfehlte, war sie dennoch ein wichtiger technologischer Meilenstein. Sie gehörte zu den ersten Flugzeugen, die Titan in großen strukturellen Komponenten verwendeten. Weniger rühmlich war hingegen, dass sie eine der höchsten jemals erreichten Startgeschwindigkeiten von 418 km/h verzeichnete.
Ein unerwarteter, aber wertvoller Nebeneffekt dieser extremen Startgeschwindigkeit war die Entwicklung einer neuen Generation hitzebeständiger Flugzeugreifen, die später auch in anderen Hochgeschwindigkeitsflugzeugen zum Einsatz kamen.
4: Hiller X-18 „Propelloplane“
Der Verzicht auf eine Start- und Landebahn verleiht einem Flugzeug außergewöhnliche Flexibilität und ermöglicht Einsätze selbst in abgelegenen oder beengten Gebieten.
Zwar können Hubschrauber senkrecht starten und landen, doch sie sind deutlich langsamer als Flugzeuge. Die Suche nach einer schnelleren Alternative für Senkrechtstart und -landung (VTOL) führte zu zahlreichen innovativen Ansätzen.
Eine dieser Lösungen ist das Tilt-Wing-Konzept, bei dem der gesamte Flügel samt Triebwerken um bis zu 45 Grad gekippt wird, um den Übergang zwischen Senkrecht- und Horizontalflug zu steuern.
Um Kosten zu senken, griff man auf bereits vorhandene Bauteile zurück. Die massiven gekoppelten Turbofan-Triebwerke stammten aus einem eingestellten Kampfflugzeugprojekt.
Die Steuerung der Neigung erfolgte über ein Westinghouse J34-Strahltriebwerk, das zusätzlichen Schub für die Fluglagekontrolle lieferte.
4: Hiller X-18
Der Erstflug der X-18 fand am 24. November 1959 statt. Schon bald traten zwei gravierende Probleme des Konzepts deutlich zutage.
Ein großer vertikaler Flügel wirkt wie ein Bootssegel und beeinträchtigt die Steuerbarkeit während des Starts und der Landung erheblich. Noch kritischer war die Gefahr eines asymmetrischen Triebwerksausfalls – wenn eine der gekoppelten Motoreinheiten ausfiel, hätte dies fatale Folgen gehabt.
Eine Lösung für dieses Problem war die Vernetzung beider Motorsätze mit beiden Propellern, um den Schub gleichmäßig zu verteilen. Diese komplexe Technik wird heute erfolgreich in der V-22 Osprey eingesetzt.
Die X-18 war jedoch nicht der erste Versuch, ein solches Konzept zu verwirklichen. Bereits 21 Jahre zuvor, während des Zweiten Weltkriegs, entwickelte Deutschland die Weserflug P.1003, ein ähnliches Senkrechtstarter-Design.
Auch das Konzept der Kippflügel-Technologie verschwand nicht. 2018 wurde es mit dem Airbus A³ Vahana, einem Technologiedemonstrator für halbautomatische Flugtaxis, erneut aufgegriffen.
3: North American X-15
Die Serie immer schnellerer bemannter X-Flugzeuge der USA erreichte ihren Höhepunkt mit der spektakulären North American X-15 – einem beispiellosen Experimentalflugzeug, das trotz seines 1967 aufgestellten Rekords bis heute das schnellste bemannte Flugzeug der Geschichte bleibt.
Unter dem Flügel ihres Mutterschiffs NB-52 hängend, wurde die X-15 in 13.700 Metern Höhe bei einer Geschwindigkeit von rund 800 km/h ausgeklinkt.
Nach der Trennung zündete der Raketenantrieb, der das Flugzeug auf über Mach 6 beschleunigte und es auf Höhen von mehr als 100 Kilometern brachte – bis an die Grenze des Weltraums.
3: North American X-15
Das Raketentriebwerk XLR-99, das bei den meisten X-15-Flügen eingesetzt wurde, erzeugte einen beeindruckenden Schub von 57.000 Pfund (ca. 26 Tonnen) – mehr als zwei Eurofighter-Typhoon-Triebwerke mit vollem Nachbrenner.
Es wurde mit wasserfreiem Ammoniak und flüssigem Sauerstoff betrieben.
Die Brenndauer der Rakete betrug lediglich 80 bis 120 Sekunden, danach folgte ein 8- bis 12-minütiger unmotorisierter Gleitflug, der mit einer Landung bei rund 320 km/h endete.
Die X-15 war ein bahnbrechendes Hyperschall-Forschungsprogramm, dessen Erkenntnisse maßgeblich zur Entwicklung der Mercury-, Gemini-, Apollo- und Space-Shuttle-Programme beitrugen.
2: X-62 VISTA (Variable Stability In-flight Simulator Test Aircraft)
Das vielseitige Kampfflugzeug F-16 wurde häufig für Forschungszwecke modifiziert und eingesetzt. Im Laufe der Jahre stattete man verschiedene F-16-Modelle mit einer ungewöhnlichen Auswahl an Tragflächen, Steuerungssystemen, Lufteinlässen, Düsen und „Black Boxes“ aus.
Die X-62 ist eines der neuesten Modelle in dieser langen Reihe von Forschungs-F-16.
Sie begann als NF-16D-Umrüstung einer F-16 und wurde mit einer MATV-Triebwerksdüse (Multi-Axis Thrust Vectoring) ausgestattet. Diese Technologie ermöglichte eine präzise Steuerung des Flugzeugs selbst in Post-Stall-Situationen, also wenn herkömmliche aerodynamische Steuerflächen wirkungslos sind.
Einfacher ausgedrückt: Der Schub des Triebwerks konnte aktiv gelenkt werden, sodass die Maschine kontrolliert in scheinbar unmöglichen Flugrichtungen oder -lagen manövrieren konnte.
Dies könnte im Luftkampf einen entscheidenden Vorteil bringen, bietet aber auch interessante Einsatzmöglichkeiten in anderen Bereichen der Luftfahrtforschung.
2: X-62 VISTA
Das Flugzeug konnte so programmiert werden, dass es das Flugverhalten vieler anderer Flugzeugtypen simulierte – ein wertvolles Trainingsgerät.
Durch die Anpassung verschiedener Steuergesetze ließ sich die Maschine so konfigurieren, dass sie die Manövriereigenschaften einer Vielzahl von Flugzeugen nachbildete – darunter auch noch nicht geflogene Prototypen oder potenzielle feindliche Maschinen.
Später in seiner Laufbahn wurde das Flugzeug offiziell in X-62 umbenannt, um seine bedeutende Rolle in der modernen Luftfahrtforschung anzuerkennen. Es kehrte zurück, um die autonome Steuerung von Flugzeugen durch künstliche Intelligenz (KI) zu erforschen.
In einem historischen Meilenstein trat die X-62, gesteuert von künstlicher Intelligenz, in einem simulierten Luftkampf gegen andere US-Kampfflugzeuge an – und erzielte dabei beeindruckende Ergebnisse.
1: Bell X-1
Kolbenmotorflugzeuge des Zweiten Weltkriegs konnten im Sturzflug Geschwindigkeiten nahe der Schallgeschwindigkeit erreichen (etwa 1.200 km/h auf Meereshöhe). Dabei zeigten sie jedoch unvorhersehbare und oft gefährliche Flugeigenschaften.
Ein Missverständnis in den Medien führte zur weit verbreiteten Vorstellung einer scheinbar unüberwindbaren Geschwindigkeitsschwelle, die als „Schallmauer“ bekannt wurde.
Mit dem Aufkommen neuer Düsen- und Raketenantriebe wurde der Überschallflug schließlich möglich. Tatsächlich erreichten deutsche V2-Raketen bereits während des Krieges Geschwindigkeiten von 5.760 km/h.
Um zu beweisen, dass der Überschallflug für Piloten sicher war, und um die aerodynamischen Herausforderungen vollständig zu verstehen, wurde ein bemanntes Überschallflugzeug benötigt.
1: Bell X-1
Ein Raketentriebwerk war die einfachste Möglichkeit, ausreichend Schub für den Überschallflug zu erzeugen. Aufgrund des enormen Treibstoffverbrauchs musste ein solches Flugzeug jedoch von einem Mutterschiff in großer Höhe gestartet werden, um den treibstoffintensiven Start- und Steigflug zu umgehen.
Die Bell X-1 hatte die Form einer .50-Kaliber-Geschosskugel und war mit einem kleinen geraden Flügel ausgestattet. Am 14. Oktober 1947 flog der Testpilot Charles „Chuck“ Yeager (siehe Bild) die X-1, die nach seiner Frau den Spitznamen „Glamorous Glennis“ trug. Sie wurde unter einer Boeing B-29 ausgeklinkt und erreichte eine Geschwindigkeit von Mach 1,06, womit sie erstmals die Schallgeschwindigkeit im Horizontalflug durchbrach.
Die Bell X-1 war damit das erste Flugzeug, das die sogenannte „Schallmauer“ unter kontrollierten Bedingungen im Horizontalflug überwand – ein Meilenstein in der Luftfahrtgeschichte.
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