De meest gebouwde jager ooit. Elke geallieerde jager werd ermee vergeleken.
1940·Bf 109 E-4·~560 km/h at 4,500 m·33,984·DB 601Aa omgekeerde V-12, 1.175 PS·660 km on 400 L·~10,500 m
1· HET VERHAAL
De jager waar alles aan werd afgemeten
De Bf 109 was het kleinste casco dat om de grootste beschikbare motor paste, en Duitsland bouwde er zo’n 34.000 van, meer dan van welke andere jager in de geschiedenis. Boven Engeland was hij in 1940 minstens de gelijke van de Spitfire: hij klom beter, dook beter, en zijn motor bleef lopen waar die van de Spitfire uitviel. Wat hij niet had, was brandstof. Vanuit Frankrijk had een 109 misschien tien minuten gevechtstijd boven Londen voordat hij moest omkeren. Die korte vliegduur was een van zijn grootste handicaps in een slag die ook door radar, de commandocentra, tactiek, productie en verliezen werd beslist.
~560 km/h at 4,500 mTopsnelheid (E-4)33,984Gebouwd (alle versies)
2· WAAROM HET ERTOE DEED
Injectie won van de carburator
Duw de neus hard omlaag en de brandstof in een vlottercarburator drijft naar de bovenkant van de kamer: de motor verhongert, en verzuipt daarna. Spitfires en Hurricanes met een Merlin verloren een seconde of twee vermogen telkens als een 109 in een duik drukte, want de DB 601 had directe brandstofinjectie, een pomp die de brandstof per cilinder doseerde, en het maakte hem niet uit welke kant boven was. De eerste oplossing van de RAF, in 1941, was een messing restrictie ontworpen door Beatrice Shilling in Farnborough; de echte remedie, een drukcarburator, liet tot 1943 op zich wachten.
Vanaf de F-versie zat er een kanon in de holle propelleras, de Motorkanone. De granaten vlogen daardoor precies langs de zichtlijn van de piloot. Vleugelwapens moesten schuin naar binnen worden gericht om hun vuur op een gekozen afstand te laten samenkomen. Bij het kanon in de propelleras was dat niet nodig. Latere versies kregen daar een 30 mm-kanon, waarvan enkele treffers genoeg waren om een bommenwerper neer te halen.
4· WAAROM HET ERTOE DEED
Bereik, de handicap
Vierhonderd liter brandstof gaf de 109 E ongeveer 660 km bereik en een gevechtsradius van ruwweg 300 km. Vanuit Pas-de-Calais betekende dat minuten boven het doel en een Kanaal om terug over te steken met het brandstoflampje aan; bommenwerpers escorteren op hun snelheid maakte het erger. De afwerptank van 300 liter kwam met de E-7 vanaf augustus 1940, te laat en op te weinig toestellen om de zomer te veranderen. Prestaties waren nooit het probleem van de 109. Brandstof wel.
5· DE MOTOR
Daimler-Benz: de omgekeerde V12 met injectie
De DB 601 hing zijn cilinders ondersteboven, net als de Jumo, en spoot brandstof direct in met drukken die in 1940 de stand van de techniek waren. Zijn compressor werd aangedreven via een hydraulische koppeling die een barometer continu met de hoogte bijstelde, zodat de compressor geleidelijk sneller ging draaien naarmate de lucht ijler werd, in plaats van de stap van een versnellingsbak met twee standen. De DB 605 van de G-serie, vanaf 1942, groeide naar 35,7 liter en 1.475 PS, en vanaf 1944 konden veel G-modellen water en methanol in de luchtinlaat spuiten om een paar minuten 1.800 PS te draaien: het water koelde de vulling en hield kloppen tegen, zodat de motor laaddruk verdroeg die hem anders had gesloopt.
Bf 109 E-4 (1940): DB 601Aa · omgekeerde V-12 · 33,9 L · directe Bosch-injectie · compressor via koppeling · 1.175 PS · Bf 109 G-6 (1943): DB 605A, 35,7 L, 1.475 PS; met MW 50 (1944) 1.800 PS
Twee mitrailleurs en twee kanonnen; later een kanon in de neus
De Emil van 1940 had twee lichte mitrailleurs boven de motor en twee 20 mm-kanonnen in de vleugels. Samen vuurden ze ongeveer 2,1 kg metaal per seconde af. De kanontrommels bevatten slechts zestig granaten, genoeg voor zeven seconden, waarna alleen de mitrailleurs overbleven. Bij de Gustav van 1943 verhuisden de zware wapens naar de neus: twee 13 mm-mitrailleurs en een 20 mm-kanon door de spinner. Daarmee bleef de vuurkracht ongeveer gelijk, maar was veel meer munitie beschikbaar. Voor de jacht op bommenwerpers konden nog kanonnen in gondels onder de vleugels worden gemonteerd. Die verdubbelden de vuurkracht, maar maakten het toestel zo log dat jachtvliegers er een hekel aan hadden.
7· PROBEER HET
Minuten boven Londen: wat je voor 400 liter krijgt
Vierhonderd liter aan boord, een klim, de Kanaaloversteek heen en terug en een reserve die je zelf kiest: wat overblijft, zijn minuten op gevechtsvermogen boven Londen, het getal dat de Slag om Engeland meer bepaalde dan welk prestatiecijfer ook. Voeg de afwerptank van 300 liter toe die de Emil die zomer niet had en kijk hoe het verandert. Een plansom, geen sortie.
Uitlezing
Minuten boven Londen6 min
Brandstof aan boord288 kg
Radius met dat gevecht161 km
Het planrekenwerk, in ronde getallen: rijk mengsel voor de klim en het gevecht, de 1.175 PS en het kruisverbruik van de E-4, L/D 12,5, stille lucht. Echte sorties varieerden met de route, de snelheid van de bommenwerpers en het weer; het antwoord is de orde van grootte, en die is klein.
8· HET LAB
Vermogen, wapens en bereik: dezelfde drie modellen voor alle tien
Vermogen tegen de hoogte uit het type compressor, schotgewicht tegenover de andere negen, en Breguet-bereik met de afwegingen voor pantser en afwerptank. Vereenvoudigde modellen, elk geschaald op de gepubliceerde cijfers van dit vliegtuig, zodat de vormen eerlijk zijn en de derde decimaal niet.
Op 4.500 m: 1.108 pk in totaal, ware luchtsnelheid 560 km/h.
Uitlezing
Vermogen1.108 pk
Per motor1.108 pk
Ware luchtsnelheid560 km/h
Dienstplafond10.500 m
Een vereenvoudigd model, geijkt op het opgegeven vermogen en de topsnelheid. Het gaat om de vorm van de curve, niet om de derde decimaal.
Messerschmitt Bf 109, 2 van 10
Verdieping · Injectie tegen de carburator· geopend vanuit Messerschmitt Bf 109
Tijdlijnen · WO2-vliegtuigen · ga dieper · Messerschmitt Bf 109
Injectie tegen de carburator1940
Duw de neus omlaag en een vlottercarburator krijgt geen brandstof meer. Voor de 109 maakte het niet uit welke kant boven was.
Een vlotterkamer bij negatieve g: de brandstof zweeft omhoog, de sproeier ligt droog, de motor hapert
Een carburator mengt brandstof met lucht. De lucht raast langs een klein buisje, de sproeier, en zuigt daar brandstof uit een kamertje. Een vlotter houdt dat kamertje op peil, net als in een stortbak. Zet het geheel nu op zijn kop, of duw de neus zo hard omlaag dat alles binnenin even gewichtloos is. De brandstof zweeft dan weg van de sproeier: het mengsel wordt te arm en de motor valt stil. Even later hangt de vlotter verkeerd om en stroomt er juist te veel brandstof binnen. De Merlin van 1940 had precies zo'n carburator. De DB 601 pompte zijn brandstof rechtstreeks in de cilinders en merkte er niets van.
02Waarom het ertoe doet
Waarom een duik met negatieve g een Spitfire versloeg
Een 109-piloot met een Spitfire achter zich kon de stuurknuppel naar voren duwen en wegduiken. De Spitfire-piloot die hem volgde, was een seconde of twee zijn motor kwijt, raakte achterop en verloor daardoor vaak het gevecht. Spitfire-piloten leerden daarom eerst een halve rol te maken en dan pas de duik in te trekken. Zo bleven de g-krachten positief, maar het kostte tijd.
03Waarom het ertoe doet
Het ringetje van Miss Shilling
In maart 1941 zette Beatrice Shilling, ingenieur bij het Royal Aircraft Establishment, een klein messing ringetje in de brandstofleiding. Het liet niet meer brandstof door dan de motor op vol vermogen nodig had. Daarmee was het verzuipen voorbij, al niet de eerste korte onderbreking. Piloten gaven het ringetje een bijnaam die is blijven hangen. De echte oplossing kwam in 1943: de Bendix-Stromberg-drukcarburator, die de brandstof onder druk in de compressor spoot en helemaal geen vlotter meer had.
04Waarom het ertoe doet
Waarom de Merlin zijn carburator hield
Als brandstof in een carburator verdampt, koelt ze de binnenkomende lucht. In een motor met compressor levert dat wat extra vermogen op, en Rolls-Royce vond dat belangrijker dan het probleem bij negatieve g. De Duitsers kozen andersom. Beide motoren hebben veldslagen gewonnen.
05Probeer het
Vlotterkamer onder g-belasting
Een vlotterkamer met een g-schuif: kijk waar de brandstof staat ten opzichte van de sproeier terwijl het vliegtuig de neus omlaag duwt.
Uitlezing
Brandstof in de kamerop de bodem
Sproeiergevoed
Motorloopt
Dit laat zien waar de brandstof zit en niet hoe het mengsel eruitziet. In werkelijkheid viel de motor in twee fasen uit: eerst door een te rijk mengsel toen de vlotter zakte en daarna door brandstofgebrek. De tijdelijke oplossing van de RAF was een ringetje in de brandstofleiding. De DB 601 had dit probleem niet.