De driedekker van de Rode Baron — drie gestapelde vleugels en een motor die meedraaide met de propeller.
1917·185 km/h·~300 km·1× Oberursel Ur.II 9-cilinder rotatiemotor, 110 pk·2,9 min
1· HET VERHAAL
Drie vleugels en een rondtollende motor
De Fokker Dr.I is de kleine rode driedekker van Manfred von Richthofen, de 'Rode Baron'. Door drie korte vleugels te stapelen kon hij in een luchtgevecht ongenadig scherp draaien en klimmen, ook al was hij trager dan de meeste tegenstanders. Zijn motor was een van de vreemdste ideeën uit de luchtvaart: de hele motor draaide mee met de propeller.
185 km/hTopsnelheid~300 kmBereik
2· WAAROM HET ERTOE DEED
Wendbaarheid boven snelheid
Drie korte vleugels persen veel liftoppervlak in een klein, licht toestel. De Dr.I kon vrijwel alles wat hij tegenkwam uitdraaien en uitklimmen — een vroege les dat in een luchtgevecht wendbaarheid belangrijker kan zijn dan snelheid in een rechte lijn.
3· WAAROM HET ERTOE DEED
Vleugels die zichzelf droegen
Ontwerper Reinhold Platz gebruikte dikke kokerliggers in de vleugel, waardoor die bijna geen van de gebruikelijke, weerstand veroorzakende spandraden nodig had. Dikke, zelfdragende (cantilever) vleugels werden vanaf toen de standaardmanier waarop vrijwel elk vliegtuig sindsdien gebouwd is.
4· WAAROM HET ERTOE DEED
De rotatiemotor — briljant en waanzinnig
Bij de Oberursel-rotatiemotor zat de krukas vast aan het vliegtuig, terwijl het hele motorblok met de propeller meedraaide — dat hield hem koel zonder radiator. Maar 100+ kg ronddraaiend metaal maakt van het vliegtuig een gyroscoop: de Dr.I dook maar al te graag naar rechts en draaide met tegenzin naar links, en piloten die dat vergaten stierven jong.
De draaiende motor: vermogen en gyroscopische precessie
De hele motor draait mee met de propeller. Stel het toerental in en zie waar de piloot mee moest leven: het vermogen waardoor de Dr.I klom als een lift, en het gyroscopische moment dat de neus omlaag trok bij rechtse bochten en omhoog bij linkse.
Uitlezing
Vermogen106 pk
Draaisnelheid (ω)126 rad/s
Draaiende massa~100 kg
Impulsmoment (Iω)1382 N·m·s
Gyromoment in een bocht van 60°/s1448 N·m
Dat gyroscopische moment evenaart de volledige zeggenschap van het hoogteroer: de Dr.I schoot moeiteloos een bocht naar rechts in (de neus zakte gewillig mee) en worstelde juist in een bocht naar links. Doorgewinterde piloten gebruikten dat — ze vielen aan in scherpe rechtse spiralen die nieuwe tegenstanders niet konden volgen. M = Iω·Ω, meer is het niet.
Fokker Dr.I, 2 van 9
Verdieping · De rotatiemotor· geopend vanuit Fokker Dr.I
Tijdlijnen · Luchtvaart · ga dieper · Fokker Dr.I
De rotatiemotor1917
De hele motor draaide mee met de propeller — briljant, waanzinnig, en heel even het enige juiste antwoord.
110 hp·~100 kg bij 1.250 tpm·wonderolie — verliessmering·verdwenen tegen 1919
1· HET IDEE
Negen cilinders die ronddraaien om een krukas die vastzit aan de romp
Een paar jaar rond 1917 deed de standaard jachtvliegtuigmotor iets wat geen motor sindsdien nog heeft gedaan: carter, cilinders en al draaiden mee met de propeller, terwijl de krukas stilstond. Geen kunstje — een pure noodzaak. Een vliegtuigmotor uit de jaren 1910 moest enorme hitte kwijt terwijl er nauwelijks gewicht te missen viel: waterkoeling woog zoveel als een tweede motor, en stilstaande luchtgekoelde cilinders kookten gewoon gaar. Stroomt de lucht te traag langs de cilinders? Laat dan de cilinders zelf bewegen.
2· WAAROM HET ERTOE DOET
Gratis koeling, gratis vliegwiel
Elke cilinder waait door zijn eigen permanente storm, zelfs met het toestel geparkeerd — radiator, pomp en leidingwerk vervallen gewoon. En honderd kilo ronddraaiende motor is een prachtig vliegwiel, dus liep de rotatiemotor met een souplesse die kleine motoren anders nooit haalden. Smering gebeurde met wonderolie, die naar buiten en overboord werd geslingerd; de piloot vloog in de nevel ervan.
3· WAAROM HET ERTOE DOET
De prijs: een gyroscoop met vleugels
Een zware massa die op 1.250 tpm ronddraait, beantwoordt een duw met een schok negentig graden verderop: gyroscopische precessie. Gierde de Dr.I naar rechts, dan dook de neus; gierde hij naar links, dan steigerde hij juist. Beginners vonden het dodelijk, veteranen maakten er een wapen van — ze vielen aan in rechtse spiralen die nieuwe tegenstanders niet konden volgen. Een gasklep was er amper: piloten vlogen vol gas en remden af door de ontsteking te onderbreken, het hakkelende geluid van elke rotatiemotor-landing.
4· WAAROM HET ERTOE DOET
Gedood door de derdemachtswet
De weerstand op de draaiende cilinders groeit met ruwweg de derde macht van het toerental, dus steeds meer motorvermogen ging zitten in het rondzwiepen van lucht in plaats van het voortstuwen van het toestel. Voorbij zo'n 160 pk liep de rekensom vast — en zodra de metallurgie een stilstaande stermotor zichzelf liet koelen, verdween de rotatiemotor bijna van de ene op de andere dag. Het blijft de enige gangbare motor die zijn problemen oploste door simpelweg niet stil te blijven zitten.
5· PROBEER HET
De gyroscoop, in cijfers
Laat de motor draaien en zie het gyroscopisch moment groeien — de zijwaartse duw waar de piloot tegenin moest drukken bij elke beweging van de neus.
Uitlezing
Vermogen106 pk
Draaisnelheid (ω)126 rad/s
Draaiende massa~100 kg
Impulsmoment (Iω)1382 N·m·s
Gyromoment in een bocht van 60°/s1448 N·m
Dat gyroscopische moment evenaart de volledige zeggenschap van het hoogteroer: de Dr.I schoot moeiteloos een bocht naar rechts in (de neus zakte gewillig mee) en worstelde juist in een bocht naar links. Doorgewinterde piloten gebruikten dat — ze vielen aan in scherpe rechtse spiralen die nieuwe tegenstanders niet konden volgen. M = Iω·Ω, meer is het niet.