Autor: ek

Arado Ar 80

Arado Ar 80 V2

Arado Ar 80 V2 (Archiv: Eberhard Kranz)

Anfang 1934 forderte die Abteilung LC II/1 b, verantwortlich für Jagd- und Aufklärungsflugzeuge, beim Technischen Amt im Reichsluftfahrtministerium, geleitet von Friedrich Christiansen, in  einer Ausschreibung ein Verfolgungsjagdflugzeug (V.J.), das die Jagdflugzeuge der ersten Stunde, die Doppeldecker Arado Ar 65, Arado Ar 68 und Heinkel He 51 ablösen soll.


Anforderungsprofil für das neue Flugzeug

Gefordert wurden, basierend auf den Taktischen Forderungen des Heeres, (die Luftwaffe gab es offiziell noch nicht) für das Rüstungsflugzeug IV(V.J.):

 

Höchstgeschwindigkeit: 400 km/h in 6.000 m

Flugdauer: 90 Minuten Vollgasflugflug in 6.000 m

Steigzeit auf 6.000 m 7 Minuten

Dienstgipfelhöhe: 10.000 m

Anschwebestrecke bis 20 m Höhe: 400 m

Flugplatzgröße: Rollfeld 400 m x 400 m

 

Bewaffnung: zwei starre Maschinengewehre MG 17 mit 1.000 Schuß pro Waffe oder eine starre 20 mm Kanone mit 200 Schuß

 

Ausführung als Eindecker

möglichst Ganzmetallbauweise

möglichst einziehbares Hauptfahrwerk

Antrieb: wassergekühlter 12 Zylinder Reihenmotor Jumo 210 G mit 670 PS Startleistung (492 kW)

Flächenbelastung: maximal 100 kg/m²

Für die Prototypen standen, falls der Jumo noch nicht verfügbar wäre, Rolls Royce „Kestrel“ zur Verfügung

Beste Sicht für den Luftkampf

Das Flugzeug muß von jedem Durchschnittsführer beherrscht werden können.

Die Höchstgeschwindigkeit in Arbeitshöhe muß mehrfach bis zu 20 Minuten Dauer eingehalten werden.

Flugfähigkeit bis zur praktischen Sturzflugendgeschwindigkeit.

Das Flugzeug muß, wenn es überhaupt ins Trudeln gebracht werden kann, leicht herauszunehmen sein.

Die Leistungen sind in dieser Reihenfolge zu bewerten:

  1. Horizontal-Fluggeschwindigkeit
  2. Steiggeschwindigkeit
  3. Wendigkeit

Drei Firmen wurden für die Ausschreibung angefragt

Mit der Entwicklung eines Flugzeuges entsprechend dieser Ausschreibung werden im Februar 1934 drei Firmen beauftragt, Arado, Heinkel und die Bayrischen Flugzeugwerke. Es entstehen so die Arado Ar 80, die Heinkel He 112 und die Messerschmitt Bf 109, von denen je drei Prototypen bestellt werden. Im September 1934 erhält auch Focke Wulf diese Ausschreibung und entwickelt die Fw 159, einen erfolglosen Hochdecker mit Einziehfahrwerk. Bei Arado begann sofort nach Eingang der Ausschreibung eine Entwicklungsmannschaft unter der Leitung von Walter Rethel mit den Entwurfsarbeiten. Arado hatte für die Erstausrüstung der neuen deutschen Luftwaffe die Jagdflugzeuge Ar 64, Ar 65, Ar 67 und Ar 68, alles Doppeldecker in Gemischtbauweise entwickelt, die alle, bis auf die Ar 67,  in Serie gebaut wurden. Die Ar 68, von der insgesamt 514 Exemplare gebaut wurden, war noch bei Kriegsbeginn bei  der 10. und 11. Nachtjagdgruppe des Jagdgeschwaders 72 in Mannheim und Böblingen im Einsatz. Allen Maschinen galten in ihrer Bedienbarkeit und ihren Flugeigenschaften als sehr angenehm. Deshalb war auch Arado neben Heinkel als Favorit in dem Wettbewerb gehandelt worden. Mit Spannung wurde deshalb die neue Ar 80 erwartet. Allerdings verlangte man von Arado als Besonderheit, das Rumpfvorderteil in Stahlrohr mit abnehmbarer  Verkleidung aus Aluminiumblechen zu gestalten, um so eine leichte Zugänglichkeit zu Triebwerk, Bewaffnung und Ausrüstung zu gewährleisten, was für die Wartung unter Frontbedingungen besonders wichtig schien. Allerdings stellte man diese Aufgabe den anderen drei Wettbewerbsteilnehmern nicht.

Konstruktionsmerkmale der Arado  Ar 80

Der Entwurf Walter Rethels war ein Tiefdecker in Ganzmetallbauweise, die Tragflächen waren freitragend und als Knickflügel ausgelegt. Im Tragflächenknick war das einziehbare Fahrwerk angebracht. Im eingezogenen Zustand ragten die Räder noch halb aus der Tragfläche heraus, um im Falle einer Notlandung, oder beim Versagen des Ausfahrmechanismus, die Unterseiten von Rumpf und Tragflächen vor größeren Beschädigungen zu schützen. Das lenkbare Heckrad war nicht einziehbar und war aerodynamisch verkleidet. Die Kabine war offen und verfügte nur über eine Windschutzscheibe. Das Leitwerk war ebenfalls freitragend in Ganzmetall ausgeführt, wo es die typische Arado-Bauweise zeigte: das Höhenruder war durchgehend und lag hinter dem Seitenruder, dadurch war es unmöglich, dass das Flugzeug in einen unkontrollierten Zustand des Flachtrudelns gelangte. Alle Ruder hatten Trimmklappen und Ausgleichshörner aus Leichtmetall, während die Ruder stoffbespannt waren. Aerodynamisch war der Entwurf ansprechend gestaltet. Das der vorgesehene Junkers Jumo 210 C Triebwerk noch nicht verfügbar war, wurde ein wassergekühlter  stehender 12-Zylinder Reihenmotor Rolls Royce Kestrel V mit 695 PS Startleistung, der vom RLM zur Verfügung gestellt wurde, verwendet. Obwohl der Entwurf als gelungen bezeichnet werden konnte, hatte Arado zwei Handicaps; man hatte keinerlei Erfahrung mit der Ganzmetallbauweise und hatte noch nie ein einziehbares Fahrwerk verwendet. Bei Arado beherrschte man die Schweißtechnik im höchsten Maße, dies kam aber nur beim Stahlrohrgerüst des Rumpfvorderteils zum Tragen, der Rest war Neuland. Der Rumpf war im Vorderteil eine geschweißte Stahlrohrkonstruktion, die zusammen mit dem Flügelmittelteil gebaut wurde. Der damalige Konstruktionsleiter von Arado, Hans Rebeski beschreibt die Konstruktion des Flügelanschlusses wie folgt:  “Der Flügelanschluß bestand aus einem gefrästen „U-Profil“, welches mit einer Blechschale zu einem Hohlprofil verschweißt wurde. Nach dem Verschweißen wurde das Hohlprofil auf einer Presse stückweise entsprechend dem Flügelprofil gebogen. In einer gesonderten Zusammenbauvorrichtung wurden dann die Rohrstutzen und sonstigen Beschläge geheftet, bevor daraufhin das gesamte Gebilde vollkommen angeschweißt wurde. Dann wurde die Flügelanschlußfläche plan gefräst, und es folgte das Bohren der Löcher. Dadurch war die Austauschbarkeit der Außenflügel sicher gestellt. Das fertig ausgeschweißte Gebilde wurde dann in die Rumpf-Großvorrichtung eingesetzt und mittels Muffen nur mit Ringschweißung mit dem Rumpfgerüst verbunden. Diese Methode der Verbindung der Rumpfmuffen wurde für alle komplizierten Rumpfknotenpunkte angewendet. Dadurch ist der unvermeidliche Schweißverzug langer Schweißnähte ohne Einfluß auf das Rumpfgerüst.“

Quelle: Jörg Armin Kranzhoff: „Die deutsche Luftfahrt Band 31, Arado-Flugzeuge, Vom Doppeldecker zum Strahlflugzeug“ Bernard & Gräfe Verlag Bonn 2001, Seite 89 Einen besonderen Anschlussbeschlag, den man bereits bei der Ar 68 verwendet hatte, ermöglichte einen schnellen Triebwerkswechsel. Die abnehmbaren Aluminiumbleche waren mit Senkschrauben an der entsprechenden Trägerkonstruktion über den Stahlrohren befestigt. Das Rumpfhinterteil war als Schalenkonstruktion ausgelegt. Hier kam die von Walter Rethel entwickelte Arado Schalenbauweise zur Anwendung. Dabei wurden die Spanten mit einer Anzahl aufgenieteten Profilbahnen, die zwischen 12 bis 24 schwankte, als Längsstringer verbunden. Zwischen diese kamen die gewölbten Glattbahnen, die ebenfalls genietet oder punktgeschweißt wurden. Nachteilig wirkte sich bei diesem Verfahren aus, das die Blechstärke konstant bleiben mußte und sehr viele Niete verbaut wurden, was zu einem erhöhten Gewicht des Rumpfes führte. Außerdem nahm die Konzentration der Längsstringer mit abnehmendem Rumpfdurchmesser im Rumpfheck dramatisch zu, was ebenfalls eine Gewichtszunahme bedeutete. Die beiden Kraftstofftanks, die im Rumpf untergebracht waren, bestanden aus 10 mm dicken Buna-Kunststoff und waren in geklebten Kästen aus Cotonit, einem Duroplast, bestehend aus Gewebematten, die mit Phenolharz getränkt und unter Druck und Temperatur zu Platten oder Formteilen verpreßt wurden, untergebracht, um sie beschussfest zu machen. Die geplante Bewaffnung mit zwei synchronisierten, durch den Propellerkreis feuernden 7,9 mm Maschinengewehren MG 17 mit je 1.000 Schuß Munition sollte über dem Motor im Rumpfbug eingebaut werden. Bei dem ersten Prototypen Ar 80 V1 verzichtete man auf die Bewaffnung, die erst für die folgenden Prototypen V2 und V3 vorgesehen war. Die zweiholmige Tragfläche, eine Ganzmetallkonstruktion,  war dreiteilig aufgebaut. Das Tragflächenmittelstück mit leichter Abwärtsknickung war fest mit dem Rumpf verbunden. Die beiden Außenflügel trugen die Querruder und die Landeklappen. Die Querruder verfügten über je eine Trimmklappe aus Leichtmetall. Selbst waren sie als Leichtmetallkonstruktion ausgeführt, die mit Stoff bespannt war. Das Hauptproblem der Ar 80 stellte das Hauptfahrwerk, das einziehbar sein sollte, dar.  Das Fahrwerk wurde am Ende des Flügelmittelstücks aus Stahlrohr angebracht, um eine große Spurweite zu erzielen, lag aber dadurch zwangsläufig im Tragflächenknick. Walter Rethel entschied sich für ein Fahrwerk, das drehbar vor dem Vorderholm angebracht war und gleichzeitig seitlich und nach hinten geschwenkt werden sollte. Um dies zu erreichen, war eine Drehung des Fahrwerks um 90 Grad zusätzlich zur des Fahrwerks nach hinten notwendig. Das um 90 Grad flach gedrehte Rad kam in einen Fahrwerkskasten hinter dem Hinterholm unter. Eine komplizierte Mechanik sorgte für eine drehbare Lagerung des Federbeins im Fahrwerksbein. Der Drehmomentenlenker übertrug das Drehmoment um die Federbeinachse auf eine auf das Federbein aufgeschobene Hülse, die am oberen Ende in einem Festpunkt am Flügelmittelstück angeschlagen war. Dieser komplizierte Mechanismus funktionierte am Boden am aufgebockten Flugzeug störungsfrei, im Flug jedoch wurde die Reibung der Hülse durch den Staudruck auf dem Fahrwerksbein so groß, daß die Stoßstange sich nicht mehr drehen ließ und dadurch  den Einziehprozeß komplett blockierte.

Die Arado  Ar 80 war bei der Flugerprobung noch nicht bereit

Durch diese Schwierigkeiten stand die Ar 80 V1 nicht termingerecht für die Vergleichsflüge zur Verfügung. Um überhaupt teilnehmen zu können, wurde das Fahrwerk mit verkleideter Strebe und Rad festgesetzt, wobei man den erhöhten Luftwiderstand billigend in Kauf nahm. Denn man war bei Arado lange davon ausgegangen, daß die Aussparungen für die Radkästen in den Tragflächen aerodynamisch schädlich seien und die Gewichtseinsparung durch Wegfall des aufwendigen Einziehmechanismus des Fahrwerks bedeutsamer sei als der erhöhte Luftwiderstand eines festen Fahrwerks. Walter Blume, der auf seine Erfahrungen als Jagdflieger im Ersten Weltkrieg vertraute, war, ähnlich wie Ernst Udet als letztlich Entscheidender über das neue deutsche Jagdflugzeug, konservativ eingestellt, schien diese Maßnahme nicht entscheidend über Erfolg oder Nichterfolg der Maschine zu sein. Im Gegenteil, er sah in den neuen Wegen, die Heinkel und Messerschmitt bei ihren Entwürfen gingen, erhebliche Risiken. Diese Ansicht führte schließlich zum vorzeitigen Ausscheiden der Ar 80 aus dem Wettbewerb. Da der vorgesehene Jumo 210 noch nicht zum Einbau in den ersten Prototypen zur Verfügung stand, erhielt Arado einen der vier vom RLM erworbenen Rolls Royce Kestrel mit 695 PS (510 kW) Startleistung zum Einbau. Im Juli 1935 war dann der Prototyp in Brandenburg fertig gestellt und erhielt die zivile Kennung D-IRLI. Damit war er zwei Monate später fertig, als der erste Prototyp der Bf 109, der sich schon in Luftwaffen-Erprobungsstelle Rechlin befand. Bei Trudelversuchen in Brandenburg konnte Werkspilot Schröder die Maschine nicht mehr in eine stabile Fluglage zurückführen und mußte mit dem Fallschirm aussteigen, wobei er sich verletzte. Die Ar 80 V1 wurde erheblich beschädigt.  Im Oktober 1935 wurde der zweite Prototyp mit der zivilen Kennung D-ILOH in Warnemünde fertig gestellt und eingeflogen. Da der vorgesehene Junkers-Motor Jumo 210 weiterhin noch nicht lieferbar war, baute man erneut den Rolls Royce Kestrel ein. Die Maschine hatte weiterhin den typischen Knickflügel und das offene Cockpit. Gleichzeitig arbeitete man bei Arado mit Hochdruck an einer neuen Ausführung des Einziehfahrwerks. Die Ar 80 V2 hatte aber noch das festgestellte und verkleidete Fahrwerk, wie die nicht wieder aufgebaute V1, von der aber der Rolls Royce Kestrel stammte, denn Arado hatte nur einen der insgesamt vier importierten Motoren erhalten. Zwei gingen zu den Bayrischen Flugzeugwerken und einer zu Heinkel. Während der Flugerprobung traf dann der Jumo210 C mit einer Startleistung von 610 PS (448 kW) ein. Daraufhin wurde die V2 auf diesen Motor umgerüstet, gleichzeitig baute man eine geschlossene Kabine, wie sie  die Messerschmitt Bf 109 von Beginn an hatte, ein. Im Dezember 1935 wurde der dritte Prototyp in Warnemünde fertiggestellt. Er erhielt von Anfang an den Junkers Motor, behielt aber sein festes Fahrwerk. Die erflogene Höchstgeschwindigkeit lag bei 435 km/h in Bodennähe. Für das endgültige Vergleichsfliegen war vorgesehen, die Ar 80 V2 im Januar 1936 nach Travemünde zu überstellen. Das Fahrwerk war gründlich überarbeitet worden. Eine zusätzliche Schiebehülse sowie eine Kulissenführung garantierten nun eine sichere Funktion. Trotzdem wurde das Flugzeug mit festgestelltem Fahrwerk und der verkleideten Strebe zum Vergleichsfliegen, das im Februar 1936 stattfinden sollte, geschickt, kam aber wegen des festen Fahrwerks dafür aber nicht in Frage.

Die Arado  Ar 80 bleib erfolglos

Bereits Ende 1935 wurde der Bau der ursprünglich vorgesehenen sieben Nullserien-Flugzeuge storniert und im Flugzeugentwicklungsplan vom 1. Januar 1936 ersatzlos gestrichen.  Obwohl die Ar 80 nach Ansicht von Kurt Starck, der als Einflieger bei Arado tätig war, hervorragende Flugeigenschaften erkennen ließ, war man gescheitert. Die genauen Ursachen für das Ausscheiden sind bis heute nicht genau bekannt und es ranken sich viele Spekulationen darum. Als Sündenbock wurde schließlich Walter Rethel als Chefkonstrukteur ausgemacht, weil er ihm nicht gelungen war, das Einziehfahrwerk im Flug funktionsfähig zu gestalten. Von Anfang an war aber auch die Einstellung von Walter Blume zu der Maschine zweideutig, da er den leichten einmotorigen Jäger als falschen Weg sah. Er setzte auf den schwerbewaffneten, zweimotorigen Luftkreuzer als Flugzeug der Zukunft. Bei der Fertigstellung der V3 stand bereits fest, daß die Ar 80 als Jagdflugzeug gescheitert war.

Prototyp V3 diente zur Erprobung des Fowlerflügels

Die V3 mit der zivilen Kennung D-IROK wurde nun zu einem Erprobungsträger für einen neuen Fowler-Flügel, den man bei Arado entwickelt hatte (Deutsches Reichspatent 674 936 von 1938, Erfinder Hans Rebeski). Um die Fowlerflügel bis an den Rumpf anbauen zu können, erhielt die V3  gerade Tragflächen ohne den charakteristischen Flügelknick und der Kühler wurde weiter nach vorn versetzt. Für den mitfliegenden Techniker, der die Funktion der Fowlerflügel im Flug überwachen sollte, wurde ein zusätzlicher Platz in der Kabine geschaffen. Die umgebaute Maschine erhielt eine neue zivile Kennung D-IPBN. Die Erprobungsflüge fanden im Juli und August 1937 in Warnemünde statt. Durch die Metallbauweise und den teilweise eingebauten Panzerschutz der modernen Flugzeuge war eine Verstärkung der Bewaffnung notwendig, wollte man diese Flugzeuge erfolgreich bekämpfen. Diese Erkenntnis floß in Deutschland erst relativ spät in die Entwicklungsprogramme ein. So war zum Beispiel die im Wettbewerb 1936 siegreiche Bf 109 V3 mit lediglich zwei 7,9 mm Maschinengewehren MG 17 bewaffnet.

Die V3 wurde auch für die Erprobung schwerer Waffen benutzt

So nutzte man die Ar 80 V3 zur Erprobung schwerer Waffen. Man baute eine durch die Propellerwelle schießende 20 mm Maschinenkanone MG C/30L ein.  Die Kanone war starr auf einer Lafette befestigt, die am Motor angeschraubt war. Ihr lauf ging durch einen Schusskanal im Motor in die hohle Propellerwelle. Den Rückstoß fing man mit einem elastischen Puffer ab, so daß die Zelle nicht übermäßig belastet wurde. Die Erprobung fand im September und Oktober 1936 in Brandenburg statt und wurde später in Adlershof fortgesetzt. Damit war die Ar 80 wohl das erste Kanonenjagdflugzeug Deutschlands.  Es sind wohl noch zwei weitere Ar 80, die V4 und die V5 vermutlich aus schon vorhandenen Teilen der später gestrichenen Nullserie gebaut worden, die mit einem Jumo 210 G angetrieben wurden. Die zweisitzige V5 (Werknummer 1297) wurde später  mit der zivilen Kennung D-IPRN zur Erprobung der von Arado zusammen mit der Firma Patin entwickelten Sicherheitssteuerung, die bei hohen Fluggeschwindigkeiten die Ausschläge aller Ruder bei gleichem Knüppelausschlag auf ein Fünftel begrenzte. Später wurden alle Ar 80 verschrottet, am längsten war die V3 im Einsatz. Noch mindestens bis Mitte 1939 war sie in Adlershof vorhanden. Zeitgleich mit dem Scheitern der Ar 80 wurde die Firma Arado, deren Hauptgesellschafter Heinrich Lübbe war, durch dessen Zwangsenteignung und seine vorübergehende Verhaftung als Staatsfeind, in Reichseigentum überführt. Die neuen Geschäftsführer waren nun Felix Wagenführ, Rudolf Heinemann und Walter Blume. Besonders Blume startete dann eine Bilderbuchkarriere. Bereits am 10. Dezember 1937 wurde er Wehrwirtschaftsführer, ab dem 1. Juli 1943 war er Hauptbetriebsführer der Arado Flugzeugwerke und damit Herr über 33.000 Mitarbeiter. Schließlich wurde ihm von Albert Speer am 12. Oktober 1944 noch der Professorentitel E.h. verliehen. Nach dem Krieg versuchte Walter Blume einen Neubeginn mit der Entwicklung des Reiseflugzeugs Bl 500, einer modernisierten Arado Ar 79, der aber scheiterte. Er verstarb am 27. Mai 1964.

Technische Daten: Arado Ar 80 V2

Verwendung:  Jagdflugzeug

Bewaffnung: zwei 7,9 mm Maschinengewehre MG 17 mit je 1.000 Schuss

Triebwerk: ein wassergekühlter 12-Zylinder Reihenmotor Jumo 210 C  mit  festem Zweiblatt-Holzpropeller, später mit einem verstellbaren Zweiblatt-Metallpropeller

Startleistung: 610 PS  (448,5 kW)

Dauerleistung: 565 PS (415 kW) in 4.000 m  

Baujahr: 1935

Besatzung: 1 Mann

Abmessungen:

Spannweite: 11,80 m

Länge: 10,10 m

größte Höhe:  2,75 m

Spannweite Höhenleitwerk: 3,56 m

maximale Rumpfbreite: 1,00 m

maximale Rumpfhöhe:  1,58 m

Propellerdurchmesser: 3,10 m

Propellerfläche: 7,55 m²

Spurweite: 2,52 m

Radstand: 6,48 m

Flügelfläche: 21,00 m²

V-Form Außenflügel: +5° 15’

V-Form Innenflügel:  - 20°

Streckung: 6,63

Flügeltiefe: 2,60 m

Massen:

Leermasse: 1.645 kg

Startmasse normal:   2.100 kg

Startmasse maximal: 2.230 kg

Tankinhalt: 360 Liter

Schmierstofftank: 40 Liter

Flächenbelastung: 106,19 kg/m²

Leistungsbelastung: 3,66 kg/PS  (4,98 kg/kW)

Leistungen:

Höchstgeschwindigkeit in Bodennähe: 360 km/h

Höchstgeschwindigkeit in 4.000 m: 425 km/h

Höchstgeschwindigkeit in 6.000 m: 410 km/h

Reisegeschwindigkeit in  3.000 m: 392 km/h

Landegeschwindigkeit: 96 km/h

Gipfelhöhe: 10.000 m

Steigleistung: 14,8 m/s

Steigzeit auf 1.000 m: 1 min 10 sek

Steigzeit auf 4.500 m: 6 min

Steigzeit auf 6.000 m: 9,5 min

Reichweite normal: 650 km

Reichweite maximal: 720 km

Flugdauer: 2 h

Startstrecke: 255 m

Landestrecke. 290 m

 

Eberhard Kranz

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