Kurios: Die Messerschmitt Bf 109 als Versuchskaninchen

Nicht nur zur Erprobung neuer Motorvarianten oder kleinerer aerodynamischer Verfeinerungen dienten Bf-109-Testflugzeuge. Mit ihnen wurden auch ganz grundsätzliche Modifikationen erprobt. Die wenigen Fotos, die es dazu gibt, wirken teilweise befremdlich, manche gar skurril: Die Bf 109 mit V-Leitwerk, mit einem provisorisch montierten Bugradfahrwerk und sogar mit einem Stützrad hinter der Flügelendleiste. All das erprobten die Ingenieure und Piloten. Die Praxis sollte erweisen, ob ihre Ideen Ansätze zu sinnvollen Innovationen boten oder schlicht in eine Sackgasse führten und weder für die Bf 109 noch für eine spätere Flugzeuggeneration Verbesserungen bringen würden.

Der Korkenziehereffekt

Im Jahr 1940 war man sich über die anspruchsvollen Start- und Landeeigenschaften der Bf 109 längst im Klaren. Dabei spielte ganz sicher auch die immer stärkere Motorisierung der Messerschmitt eine entscheidende Rolle. Die Kombination von relativ leichtem Flugzeug, starkem Motor und schmalspurigem Spornradfahrwerk war nicht ideal, wie die hohe Zahl der Start- und Landeunfälle mit der Bf 109 bewies. Das immer größere Drehmoment der Motoren und der sogenannte Korkenziehereffekt, durch den die vom Propeller beschleunigte Luft spiralförmig um den Rumpf strömt, verlangten von den Piloten volle Konzentration, um die Bf 109 beim Start oder bei Duchstartmanövern, am Ausbrechen zu hindern.

Die 109 mit Dreibein-Fahrwerk

Abhilfe, das ahnte man, könnte bei einer künftigen Jägergeneration ein Dreibeinfahrwerk bringen. Allein praktische Erfahrungen mit dieser heute üblichen Fahrwerkskonfiguration fehlten. Als Erprobungsträger für entsprechende Versuche wurde eine Bf 109 F mit der Werknummer 5603 ausgewählt. Mit einem provisorisch montierten Dreibeinfahrwerk wurde die praktische Versuchsreihe aufgenommen.

Zunächst gab es noch Abstimmungsprobleme mit der Federung. Das frei schwenkende, also nicht angelenkte Bugfahrwerk musste ebenfalls mehrmals modifiziert werden, um die Rollwendigkeit zu erhöhen. Der abschließende Erprobungsbericht vom 17. Januar 1941 zeigt, dass sich das Start- und Landeverhalten der Bf 109 mit dem Dreibeinfahrwerk entscheidend verbesserte. Aus heutiger Sicht verwundert das nicht. Die Versuche wurden mit ganz unterschiedlichen Schwerpunktlagen durchgeführt, auch wurde das Hauptfahrwerk im Rahmen der Tests um einige Zentimeter weiter nach hinten gesetzt.

Anfangs, man hatte das Versuchsflugzeug zunächst mit einem Anstellwinkel von -0,5 Grad gegenüber dem Boden auf die Fahrwerksbeine gestellt, war die Startrollstrecke etwas länger als mit dem Spornradfahrwerk. Auch die Lenkbarkeit des Bugrades durch einseitigen Bremseneinsatz war unbefriedigend. Erst eine leichte Modifikation, die den Anstellwinkel auf +2 Grad erhöhte, brachte Abhilfe.

Kein Ausbrechen mehr

Die Testpiloten, geflogen wurde das Flugzeug von Dr. Hermann Wurster und seinen Kollegen Baur und Wendel, bewerteten die Start- und Landeeigenschaften der Bf 109F mit der neuen Fahrwerkskonfiguration durchweg positiv. Die sonst bei dem Jäger zu beobachtende Ausbrechtendenz war schlicht eliminiert. Auch Seitenwindlandungen waren deutlich einfacher, der Windfahneneffekt gegenüber der normalen Spornradversion wesentlich geringer geworden.

Trotz der überzeugenden Testergebnisse wurde das Dreibeinfahrwerk nicht in die Serie übernommen. Eine Umkonstruktion der Bf 109 wäre wohl kaum möglich gewesen. Dennoch lieferten die Tests für künftige Flugzeugkonstruktionen wichtige Ergebnisse. Der Versuchsträger wurde auch noch mit einem Doppelbugrad ausgerüstet, wie es ähnlich später die Me 264 erhalten sollte. Mit ihm wurden Roll- und Flattereigenschaften auf Rasen und Beton untersucht. Jedoch waren die Versuche wegen der unterschiedlichen Reifengrößen und Bugradlasten des Versuchsträgers für die Me 264 wenig aufschlussreich.

Der Stützrad-Flop

Einem ganz anderen Zweck diente eine Fahrwerksmodifikation, die 1943 Fieseler in Kassel erprobte. Ziel war es, die Bodenfreiheit der Bf 109 so weit zu erhöhen, dass sie eine 500 kg schwere voluminöse SC-500-Bombe beim Start unter dem Rumpf tragen konnte. Zusätzlich sollten zwei große Zusatztanks mit jeweils 300 Litern Inhalt die Reichweite des Flugzeugs signifikant erhöhen.

Fieselers Lösung dafür war ein kurz hinter der Flügelendleiste montiertes Stützfahrwerksbein. Mit ihm wurde der Rumpf hinten angehoben und damit der Raum unter dem Rumpf vergrößert. In Kassel-Waldau wurde das Prinzip mit einer Bf 109 G-1 erprobt. Nach dem Start konnte der Pilot das Stützfahrwerk ausklinken und es glitt an einem Fallschirm zur Erde. Die Versuche waren grundsätzlich erfolgreich. Doch es zeigte sich, dass das Stützfahrwerk die Bodenfreiheit nicht so sehr vergrößern konnte, wie es für unbefestigte und wellige Frontflugplätze notwendig gewesen wäre. Mit diesem Ergebnis wurden die Versuche in Kassel eingestellt.

V-Leitwerk für mehr Speed

Die Jägerentwicklung auf allen Seiten stand im Zweiten Weltkrieg im ständigen Wettlauf. So galt es auch, in Sachen Geschwindigkeit das irgendwie noch Machbare aus den Flugzeugen herauszukitzeln. Messerschmitt untersuchte deshalb die Verwendung eines V-Leitwerks für die Bf 109. Von dieser Leitwerksform versprachen sich die Ingenieure einen geringeren Widerstand und damit eine höhere Geschwindigkeit des Jägers.

Rechnerisch war diese Annahme richtig. Tatsächlich wurden die V-Leitwerksflächen so berechnet, dass die anteilmäßige Höhenleitwerksfläche bei einer V-Stellung von 35 Grad der des normalen Höhenleitwerks entsprach, die anteilsmäßige Seitenleitwerksfläche war sogar um 0,3 m² größer als beim Normalleitwerk. Gleichzeitig war jedoch die Gesamtfläche des V-Leitwerks fast 0,7 m² kleiner.

Ernüchternde Ergebnisse

Doch wie würde sich das V-Leitwerk auf das Flugverhalten des Jägers auswirken? Am 21. Januar 1943 brachte Messerschmitt-Werkspilot Baur eine entsprechend umgerüstete Bf 109 G (VJ+WC, Werknr. 14003) erstmals in die Luft. Es zeigte sich unter anderem, dass die Abstimmung der Höhen- und Seitenruderkräfte optimiert werden musste. Der Einbau von Federn zur Erhöhung der Seitenruderkräfte und eine Fixierung des Höhenruderflettners brachten Abhilfe. Beim fünften Testflug am 27. Januar stimmte zumindest die Ruderabstimmung. Bis zum 18. März 1943 sind Testflüge der Werkspiloten Baur und Wendel mit dem Bf-109-Erprobungsträger belegbar. Die Ergebnisse waren ernüchternd. Im Versuchsbericht der Messerschmitt-Abteilung Flugerprobung vom 5. Mai heißt es abschließend: "Das Startverhalten ist im Gegensatz zur 109 mit Normalleitwerk schwieriger geworden. Die Maschine besitzt die Tendenz, beim Hochnehmen des Schwanzes sehr heftig nach links auszubrechen und kann nur mit vollem Ruderausschlag dirigiert werden." Und weiter: "Die Stabilitäten um Hoch- und Querachse sind unzureichend." Unter anderem hatte Wendel nach einem Flug in böiger Luft von starken Pendelbewegungen um die Hochachse ("drei Wendezeigerbreiten") berichtet, die sich nicht ohne Rudereinsatz beruhigten.

Die Krux mit Theorie und Praxis

In direkten Vergleichsflügen mit einer Bf 109G mit Normalleitwerk brachte das V-Leitwerk lediglich 2,5 km/h Geschwindigkeitszuwachs. Um das negative Verhalten der V-Leitwerks-109 in Sachen Flugstabilität und beim Start abzustellen, hätte man das Leitwerk vergrößern müssen. Damit hätte man jedoch gleichzeitig den Widerstandsvorteil und damit ein höheres Geschwindigkeitspotenzial aufgegeben. Folgerichtig gab Messerschmitt die Idee eines V-Leitwerks für die Bf 109 nach der Testreihe auf.

Auch dieser Versuch, die Bf 109 noch leistungsfähiger zu machen, führte in eine Sackgasse. Dennoch war er sinnvoll. Er bewies ein weiteres Mal, dass eine theoretisch vielversprechende Entwicklung in der Praxis nicht unbedingt zu einem guten Ergebnis führen muss.