Gloster IV
Ziviler Flugzeugtyp
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Die Gloster IV war ein Rennflugzeug des britischen Flugzeugherstellers Gloster Aircraft Company aus dem Jahr 1927, das ausschließlich für die Schneider-Trophy in diesem Jahr entwickelt wurde.
| Gloster IV | |
|---|---|
| Typ | Rennflugzeug |
| Hersteller | Gloster Aircraft Company |
| Erstflug | 1927 |
| Stückzahl | 3 |
Geschichte

Schneider-Trophy
Nach dem enttäuschenden Abschneiden der britischen Flugzeuge bei der Schneider-Trophy 1925 in Baltimore[1] – die mit großem Abstand von einer Curtiss R3C-2 mit dem rennerfahrenen Piloten James Doolittle deklassiert wurden[2] – entschied der Royal Aero Club am 19. März 1926 nicht am Wettbewerb im November 1926 teilzunehmen.[3] Der Wettbewerb 1926 wurde damit ohne britische Teilnahme in Hampton Roads, USA ausgetragen und endete mit einem Sieg des italienischen Piloten Mario de Bernardi auf einer Macchi M.39 am 13. November 1926.[4]
Noch im November 1926 ging man davon aus, dass die Schneider-Trophy von nun an jedes zweite Jahr stattfinden sollte – also 1928 in Italien, dem Sieger des letzten Rennens.[5] Im Januar 1927 entschied die "Fédération Aéronautique Internationale dann doch, den Wettbewerb schon nach einem Jahr im September 1927 von Italien austragen zu lassen.[6]
Entwicklung
Auf Anforderung des britischen Luftfahrtministeriums für wettbewerbsfähige Wasserflugzeug zur Teilnahme an der Schneider-Trophy 1927 in Venedig, entwickelten und bauten Gloster und Supermarine jeweils drei Flugzeuge mit wassergekühlten Motoren von Napier; Short wurde mit dem Bau eines Flugzeugs mit luftgekühltem Sternmotor beauftragt. Gloster konstruierte die Gloster IV als Weiterentwicklung der Gloster III, die im Rennen von 1925 in Baltimore immerhin den zweiten Platz erreicht hatte. Insgesamt wurden drei Flugzeuge gebaut, die sich in Flügelgröße und Leitwerksanordnung unterschieden. Alle drei flogen erstmals im Sommer 1927.[7.1]
Die Details der Flugzeuge wurden lange geheim gehalten – erst am 11. August 1927 berichtete die britische Zeitschrift Flight mit vielen Fotos über die Gloster IV und die Supermarine S.5,[8.1] eine Woche später dann über die Short Crusader.[9]
Rennen in Venedig
Gloster schickte zwei Flugzeuge nach Venedig,[7.2] die auf einem Flugzeugträger und mit vier Zerstörern als Geleit am 28. August 1927 von Großbritannien nach Venedig ausliefen.[7.3][10] Mit an Bord waren drei Supermarine S.5 und eine Short Crusader. Anfang September wurde bekannt, dass es keine Teilnehmer aus den USA geben würde.[11.1] Die Short Crusader wurde bei einem Trainingsunfall am 11. September 1927 schwer beschädigt, der Pilot Harry Methuen Schofield wurde leicht verletzt aus dem Wrack gerettet.[11.2]
Neben zwei Supermarine S.5 nahm nur die Gloster IVB mit dem Piloten Samuel Kinkead an der Schneider-Trophy am 26. September 1927 teil, musste aber wegen eines drohenden Schadens an der Propellerwelle durch einen defekten Spinner vorzeitig nach der fünften Runde ausscheiden. Die Supermarine S.5 N220 mit dem Piloten Sidney Webster gewann das Rennen; die zweite Supermarine S.5 N219 mit dem Piloten Oswald Ewart Worsley kam auf den zweiten Platz – erreichte aber nie die Rundenzeit, die Kinkead mit 446,197 km/h in der zweiten Runde mit der Gloster IV vorgelegt hatte.[12.1] Die drei italienischen Piloten auf Macchi M.52 mit Fiat AS.3-Triebwerken schieden mit Motorproblemen aus und erreichten bis dahin nie die Rundenzeiten der Gloster IV – andere Nationen waren nicht angetreten.[12.2][13.1]
Weitere Nutzung
Die drei Gloster IV wurden mehrere Jahre lang vom High Speed Flight der RAF als Trainingsflugzeuge genutzt. Die Konstruktion fand internationale Beachtung und wurde in einem NACA-Report veröffentlicht.[14]
Konstruktion

Bei der Gloster IV handelte es sich um einen einsitzigen Doppeldecker[8.2] mit zwei Schwimmern, der vom Chefkonstrukteur Henry Phillip Folland ausschließlich für den Einsatz über kurze Strecken bei maximaler Geschwindigkeit ausgelegt war.[15]
Rumpf
Das einsitzige Monocoque des Rumpfes bestand aus diagonal auf ein Spantengerüst auflaminierten Lagen aus Sperrholz und umfasste auch die Seitenleitwerksflossen.[15.1] Der Querschnitt des Rumpfes ab dem Motorträger war im Wesentlichen von den Körpermaßen der Piloten bestimmt – der Flugzeugführer saß auf dem Rumpfboden, die Schultern bestimmten die Breite und die Höhe der Konstruktion. Vor der vorderen Schottwand war ein Motorträger aus Duraluminium aus vernieteten Einzelteilen aufgebaut, der zugleich die vordere Schwimmerabstützung darstellte.[15.2]
Flügel
Die Flügelhälften mit jeweils zwei Holmen bestanden ebenso wie die Ruder aus Sperrholz. Die dünnen und nahezu symmetrischen Tragflächenprofile, die aus ähnlichen Laminaten wie der Rumpf bestanden, wurden durch Aufbau der Außenhaut auf Formteilen mit der erforderlichen Kontur geformt und am Tragwerk befestigt. Dieses bestand aus mehreren Holmen, Vorder- und Hinterkanten sowie Zwischenprofilen anstelle der üblichen Rippen. Damit war die Außenhaut Teil der tragenden Struktur.[15.3] Zwischen den Tragflächen war im Außenbereich jeweils eine aerodynamisch geformte Strebe aus einem Duraluminium-Hohlprofil angeordnet, die nur die halbe Frontfläche wie vergleichbare Holzstreben aufwiesen.[15.4] Um den Interferenzwiderstand zwischen Flügelwurzeln und Rumpf zu halten, waren die Flügelanschlüsse an den Rumpf zur Vermeidung scharfer Winkel konsequent rechtwinklig ausgeführt worden. Die obere Tragfläche ging fließend in die äußeren Zylinderblöcke des W-Motors über, die unteren Flügelwurzeln waren nach unten und außen gebogen und standen im rechten Winkel zur Rumpfoberfläche.[15.5]
Schwimmer
Die zwei Schwimmer waren aus Duraluminium gefertigt. Sie wurden von zwei Strebenpaaren getragen, die sich jeweils in der Mittellinie des Rumpfes trafen und deren Stabilität durch diagonal gekreuzte Drahtverspannungen gewährleistet wurden. Horizontale Drähte verbanden die beiden Schwimmer anstelle der üblicherweise verwendeten Streben. Jeweils zwei Drähte verbanden die obere Tragflächenstreben mit den unteren Strebenstützen auf dem Schwimmer.[15.6]
Antrieb

Als Antrieb kamen bei den ersten beiden Flugzeugen Napier Lion VIIA mit direkt von der Kurbelwelle angetriebenen Propellern zum Einsatz; die Gloster IVB N223 flog mit dem Napier Lion VIIB – mit Propellergetriebe zur Reduzierung der Propellerdrehzahl – im Rennen.[13.2] Die konkurrierende Supermarine S.5 N220 flog ebenfalls mit diesem Motortyp.[16]
Napier Lion
Der Napier Lion Mk.VII war ein wassergekühlter W-12 mit jeweils zwei Einlass- und zwei Auslassventilen pro Zylinder. Jeweils zwei Nockenwellen, die von einer Königswelle pro Zylinderkopf angetrieben wurden, betätigten die Ventile. Aus dem Hubraum von 23,9 Litern und mit einem Verdichtungsverhältnis von 10:1 entwickelte die Variante „A“ ohne Propellergetriebe 900 PS (ca. 660 kW) bei 3300 min−1. Die Variante „B“ mit Propellergetriebe und einem Untersetzungsverhältnis von 0,765:1 leistete 875 PS (ca. 640 kW).[16] Die Propellerdrehzahl wurde damit auf 2525 min−1 reduziert.[17.1]
Auch der Motor wurde mit großem Aufwand auf eine niedrige Stirnfläche hin entwickelt. So wurden die zwei Zündmagnete mit komplizierten Zwischengetrieben nach vorne neben die Propellerwelle verlegt, die Pleuel wurden verkürzt, um das Motorgehäuse kompakter gestalten zu können – auch auf Kosten der Lebensdauer der Kolben.[17.2] Um den Raum zwischen den Zylinderbänken freizustellen und engere Cowlings zu ermöglichen, entwickelte man kurze Zündkerzen und niedrige Zündkabelschuhe.[17.3]
Propeller
Der Propeller wurde aus einem Stück Duraluminium aus dem Vollen gefräst.[15.7]
Kraftstoffsystem
Die drei Vergaser arbeiteten mit einem Gemisch von 75 % Benzin, 25 % Benzol und 0,22 % „T.E.L. dope“ (Tetraethylblei) als Additiv.[17.4] Insgesamt waren sieben Tanks im Rumpf vor dem Piloten eingebaut: 3 Haupttanks, 3 Hilfstanks und 1 Vorlagetank für die Vergaser oberhalb dieser sechs Behälter. Der Vorlagebehälter war zwischen der mittleren Zylinderreihe und dem Cockpit angeordnet.[15.8]
Kühlsystem
Die insgesamt sechs Wasserkühler waren als Oberflächenkühler ausgeführt. Je vier Kühler befanden sich jeweils ober- und unterhalb der Tragflächen weitgehend im Propellerstrahl;[15.9] zwei weitere Kühler waren auf der Oberseite der Schwimmer angeordnet und halfen dort beim Fahren im Wasser durch die zusätzliche "Wasserkühlung" das Überhitzen des Triebwerks in diesem Betriebszustand zu vermeiden.[15.10]
Der Ölkühler war ebenfalls als Oberflächenkühler ausgeführt, der unterhalb des Motorträgers als Teil des Öltanks angeordnet war.[15.11]
Technische Daten

| Kenngröße | Daten[15.12] |
|---|---|
| Besatzung | 1 |
| Länge | 8,03 m |
| Spannweite |
|
| Höhe | 2,79 m |
| Leermasse | 2.300 lb (ca. 1.040 kg) |
| Startmasse | 3.010 lb (ca. 1.370 kg) |
| Flügelfläche | 130 ft² (12,1 m²) |
| Flächenbelastung | 113 kg/m² |
| Triebwerk | 12-Zylinder-W-Motor Napier VII Lion
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