Autor: ek

Boeing 307 Stratoliner

Boeing 307 Stratoliner
Im Mai 1934 gab die USAAC eine Forderung nach einem modernen Bombenflugzeug, das eine Bombenlast von 907 kg maximal über 3.540 km mit einer Marschgeschwindigkeit von 400 km/h befördern sollte, heraus. Die Ausführung war den Anbietern überlassen, die Anzahl der Motoren war zum Beispiel nicht vorgegeben und die Besatzung sollte mindestens aus drei Mann bestehen. Bei Boeing begann man bereits Mitte Juni 1934 mit der Projektierung von Model 299, einem viermotorigen Tiefdecker in Ganzmetallbauweise mit Normalleitwerk und einziehbaren Heckradfahrwerk. Wie bei Boeing üblich, sollte das neue Flugzeug auch als Basis für ein Verkehrsflugzeug bzw. Transportflugzeug dienen, wobei von einer Kapazität von 35 Passagieren ausgegangen wurde. Unter der Bezeichnung Model 300 und wurde es parallel zum Bomberprojekt bearbeitet. Man wollte dabei den kompletten Tragflügel, die Triebwerke, das Fahrwerk und das Leitwerk des Models 299 verwenden. Lediglich der Rumpf sollte neu konstruiert werden. Während aus dem Model 299 schließlich die B-17 ?Flying Fortress?, eines der bekanntesten Flugzeuge der Luftkriegsgeschichte überhaupt entstand, war der zivilen Variante dieser Erfolg nicht beschert. Nachdem man den neuen Entwurf den führenden Luftfahrtgesellschaften vorgestellt hatte und diese verschiedene Forderungen an das neue Flugzeug gestellt hatten, wie zum Beispiel eine größere Flughöhe, damit man quasi über dem schlechten Wetter fliegen konnte und somit den davon ausgehenden Unannehmlichkeiten und Gefahren aus dem Weg gehen konnte, begann man mit der Konstruktion. Während der Konstruktionsarbeiten entschied man sich bei Boeing schließlich für einen kreisrunden Rumpf, dessen Passagierkabine zum ersten Male als Druckkabine ausgelegt sein sollte. Die interne Bezeichnung wurde in Model 307 geändert. Die Auslegung der großen Passagierkabine und des Cockpits als Druckkabine stellte eine technische Herausforderung dar. Die Idee war zwar nicht neu, aber war in der Praxis noch nicht erprobt worden. Die Druckkabine hatte schließlich eine Länge von 17,10 m und eine Höhe von durchschnittlich 2,20 m.
Man entschied sich zu einer moderaten mittleren Druckbelüftung von 0,18 kg/cm², was einem Außendruck von 2.440 m bei einer tatsächlichen Flughöhe von 4.480 m entsprach. So konnte die Maschine mit einer Reiseflughöhe von 6.100 m betrieben werden. Damit konnte man die Schlechtwettergebiete mühelos überfliegen.
Boeing 307 (Archiv: Eberhard Kranz)
Skeptik von Seiten der Fluggesellschaften
Die Fluggesellschaften blieben dem neuen Flugzeugprojekt, dem man den werbewirksamen Namen ?Stratoliner? gegeben hatte, gegenüber skeptisch, obwohl die Vorteile eigentlich offensichtlich waren. Schließlich bestellte nach langen Verhandlungen TWA insgesamt sechs Maschinen. Interessant dabei ist, daß die Idee der Druckkabine ursprünglich von William John Frye, dem Präsidenten von TWA, an Boeing herangetragen wurde. Der Vertrag sah vor, dass nach Baufortschritt gezahlt wird, so daß, wenn die Flugzeuge übergeben werden, diese auch bezahlt waren. Hauptaktionär von TWA war John Hertz, Besitzer der bekannten Autovermietung. Dieser verweigerte die Anerkennung dieses Vertrages und legte sein Veto gegen diese Zahlungsbedingungen ein, so dass es zu Konflikten mit Boeing kam, die ihrerseits den Weiterbau zweier Maschinen auf Eis legten. Howard Hughes, der Multimillionär, Flugzeugkonstrukteur und Rekordflieger hatte das Potential der Boeing 307 erkannt und erwarb kurzer Hand das Aktienpaket von Hertz an der TWA und gab die entsprechenden Zahlungen frei. Er ließ fünf Maschinen für TWA fertig stellen, wobei er versuchte, den Einbau der Druckkabinen rückgängig zu machen, es aber nicht durchsetzten konnte. Die sechste Maschine ließ er aber als Rekordflugzeug modifizieren mit dem er seinen persönlichen Rekord für einen Flug um die Erde, der bei drei Tagen, 19 Stunden, 8 Minuten und 10 Sekunden stand, unterbieten wollte. Diesen Flug hatte er vom 10. bis zum 14. Juli 1938 mit einer Spezialversion der Lockheed Model 14 durchgeführt. Weitere vier Maschinen wurden von Pan Am bestellt. Interesse zeigten auch American Airlines und die holländische KLM. So begann man Anfang 1938 im Werk II in Renton bei Seattle mit der Serienproduktion. Das erste Fertigungslos umfasste die zehn Festbestellungen, während man auf weitere Aufträge wartete.
Boeing 307 (Archiv: Eberhard Kranz)
Hauptkonstruktionsmerkmale der Boeing 307
Die Boeing Model 307 war ein viermotoriger Ganzmetalltiefdecker mit Normalleitwerk und einziehbarem Heckradfahrwerk. Der Rumpf war eine Schalenkonstruktion und verfügte über eine sehr geräumige Passagierkabine von 14,70 m Länge, 3,24 m Breite und einer Höhe von 2,16 m. Die Pilotenkabine befand sich in der spindelförmigen Rumpfnase und war für zwei Piloten und den Flugingenieur ausgelegt. Sie war durch eine Trennwand von der Hauptkabine getrennt, war aber mit ihrer Länge von 2,40 m Bestandteil der Druckkabine. Die 307 hatte als erstes Passagierflugzeug einen reinen Flugingenieur in der Crew. Er kümmerte sich um die Motorenüberwachung, die korrekte Arbeit der hydraulischen Hilfssysteme und war für die Funktion der neuartigen Druckkabine zuständig. Diese wurde durch zwei Kompressoren, die sich unter dem Passagierdeck befanden, mit Druckluft versorgt.
Die verdichtete Luft wurde durch ein Schlitzsystem in die Kabine gedrückt, gleichzeitig im Fußbereich abgesaugt. Die Druckkabine bot in der Tagversion 33 Passagieren Platz, wobei elf bequeme Sitzbänke für zwei Personen und durch einen Gang getrennt, elf Einzelsessel zur Verfügung standen. Auf der linken Seite in Flugrichtung befanden sich
neun Fenster, wobei das dritte als Notaustieg entsprechend größer war, während die rechte Seite über acht Fenster verfügte. Wenn die Maschinen für Nachtflüge eingesetzt wurden, konnten 16 Schlafkojen- und neun Schlafsesselplätze angeboten werden. Die beiden Stewardplätze befanden sich an der Wand der Cockpitabtrennung. Der Waschraum mit Toilette verfügte über fließendes kaltes und warmes Wasser, das über einen mit Spiritus geheizten Warmwasserboiler erzeugt wurde. Unter der Druckkabine, wo der Frachtraum sich befand, gingen der Hauptholmkasten und der hintere Holm durch den Rumpf hindurch. Die Tragflächen, die als zweiholmige Ganzmetallkonstruktion ausgeführt waren, entsprachen denen der Boeing B 17, lediglich die äußeren Bombenträger waren weggelassen worden. Das Leitwerk war ebenfalls eine Ganzmetallkonstruktion, wobei die Höhenruder stoffbespannt waren. Ebenfalls identisch war das einziehbare Heckradfahrwerk, wobei die Haupträder im eingezogenen Zustand noch zu einem Drittel aus den Fahrwerksschächten der beiden inneren Motoren ragten, um bei Notlandungen größere Beschädigungen von Rumpfunterseite, Motorengondeln und Tragflächen zu meiden. Das lenkbare Spornrad war nicht einziehbar.
Boeing 307 (Archiv: Eberhard Kranz)
Erprobung der Boeing 307
Im September 1938 war der Bau des Prototypen soweit fortgeschritten, dass man mit dem Einbau der Druckkabine und deren Überprüfung beginnen konnte. Die Außenbleche wurden dazu an den Stößen und den Nietreihen mit einer Seifenlösung bestrichen und dann der Kabineninnendruck aufgebaut. Undichtigkeiten zeigten sich durch eine deutliche Blasenbildung. Dann wurden die undichten Stellen neu vernietet und wieder geprüft. Am 2. Dezember 1937 war der Prototyp mit der Werknummer 1994 und der zivilen Zulassung NX-19901 fertiggestellt und es begann die Bodenerprobung. Nach einigen Änderungen startete Werkspilot Eddi Allen am 31. Dezember 1938 zum Erstflug, der 35 Minuten betrug. Das Flugverhalten wurde als stabil bezeichnet und die nächsten Flüge fanden bereits Anfang Januar 1939 statt. Die Maschine, die eigentlich für ?American Airlines? bestimmt war, die Gesellschaft machte aber die Bestellung rückgängig, weil ihr die vier Motoren Wright GR-1820-G mit einer Startleistung von 900 PS, wie sie im Prototyp eingebaut waren, für ein Startgewicht von über 19 Tonnen zu wenig erschienen, außerdem hatte man sich nicht über die Kabineneinrichtung einigen können, war nun die erste der vier von Pan Am bestellten. Am 18. März 1939 startete die Maschine mit dem Boeing-Werkspiloten Julius Barr und neun Passagieren, darunter zwei Vertretern der KLM, zu einem weiteren Testflug. Das Programm sah vor, während des Fluges einen Motor abzuschalten und das Flugverhalten mit drei Motoren zu erproben. Über Older im Staat Washington zerbrach die Maschine in der Luft und alle zehn Insassen fanden dabei den Tod. An Hand der an Bord befindlichen Messgeräte konnte man den Unfall rekonstruieren. Nachdem Abschalten eines der beiden äußeren Motoren verlor die Maschine stark an Geschwindigkeit und geriet ins Trudeln. Als der Pilot die Maschine aus dem Trudeln abfangen wollte, hielten die Tragflügel den auftretenden Kräften nicht stand und zerbrachen, was eine Zerstörung des Flugzeuges noch in der Luft nach sich zog.
Boeing 307 (Archiv: Eberhard Kranz)
Nach dem ersten Absturz mussten Änderungen eingearbeitet werden
Bei Boeing gründete man sofort die Aerodynamic Research Group unter der Leitung von Eddi Allen, die schon bald erste Ergebnisse vorlegte, die zu einer Verstärkung des Holmkastens und des hinteren Hauptholms, sowie der Vergrößerung der Querruder führte. Das Seitenleitwerk, das dem der B-17 C entsprach, wurde ebenfalls deutlich vergrößert und mit einem langen Übergang zum Rumpf versehen.
Diese Änderungen wurden ebenfalls bei der B-17
durchgeführt, was zur B-17 E führte. Ein weiterer Imageschaden für den ?Stratoliner? war die Notlandung einer TWA Maschine, nachdem bei einem Übungsflug in 6.000 m Flughöhe alle vier Motoren ausfielen, weil die Vergaser einfroren und die Besatzung die Motoren nicht mehr zum Laufen bekam und auf einem Hochplateau notlanden mußte. Die Folge davon war, daß es zu keinen neuen Bestellungen mehr kam, auch Pan Am verzichtete auf den Ersatz des abgestürzten Prototyps.
Boeing 307 (Archiv: Eberhard Kranz)
Einsatz der Boeing 307 im Liniendienst
Bis Mitte 1940 waren dann alle Maschinen an Pan Am und TWA ausgeliefert und wurden bei TWA ab dem 8.Juni 1940 im Liniendienst eingesetzt, so auf der Strecke New York - Los Angeles, New York ? Chicago- Burbank, Los Angeles ? Mexiko City und auf verschiedenen Routen in der Karibik. Sie wurden von Boeing als SA-307B bezeichnet und erhielten die zivilen Kennungen NX-19905 bis NX-19909, später erhielt die NX-19906 die Kennung NX-1940, als Hinweis auf das Einführungsjahr bei TWA. Mit dem Kriegseintritt der USA wurden die fünf TWA Maschinen von der USAAF Air Transport Command als VIP Transporter und Stabsreiseflugzeuge mit ihren TWA Besatzungen benutzt und als C 75 mit den Nummern 42-88623 bis 42-88627 und den Eigennamen Navajo, Apatche, Komanche, Cherokee und Zuni eingesetzt. Bis Mitte 1944 wurden sie dann nach etwa 3.000 Atlantiküberquerungen, 45.000 Flugstunden und 12 Millionen Flugkilometern an Boeing zurückgegeben, wo man sie generalüberholte und auf den zivilen Standard umbaute. Dabei erhielten sie neue Tragflächen, Leitwerke und stärkere Motoren Wright GR-1829-G666 mit je 1.200 PS Startleistung. Die Maschinen flogen bis 1951 bei der TWA im Liniendienst, dann wurden die fünf Maschinen an die französische Gesellschaft Aigle Azur verkauft, die sie mit den französischen Kennungen F-BELU, F-BELV, F-BELX, F-BELX und F-BELZ in Indochina einsetzte. Die F-BELX und F-BELZ wurden nach kurzer Einsatzzeit nach Schweden verkauft und flogen dort etwa zwei Jahre als SE-CDM und SE-CDN, bevor sie dann in Laos als XW-TAA und XW-TAB auftauchten und bis 1966 im Einsatz blieben. Über ihr weiteres Schicksal gibt es keine genauen Angaben. Die anderen drei Maschinen flogen mit ihren amerikanischen Besatzungen in Vietnam und waren die einzigen Flugzeuge die von Südvietnam nach Hanoi flogen, bis eine Maschine 1956 von einem amerikanischen Jäger abgeschossen wurde. Die beiden anderen flogen bis Ende der 50 Jahre, bis sie wegen Ersatzteilmangels endgültig stillgelegt wurden.
Boeing 307 (Archiv: Eberhard Kranz)
Das Rekordflugzeug wurde zum Luxusflugzeug
Die Boeing 307, als SB-307B bezeichnet, mit der Werknummer 1997 und der Zulassung NX-19904 erhielt vier 14 Zylinder Doppelsternmotoren Wright GR-2600 Twin Cyclone mit je 1.600 PS Startleistung und das ursprüngliche kleinere Seitenleitwerk und war für Howard Hughes Rekordflug um die Welt vorgesehen. Durch den Einbau acht zusätzlicher Tanks im Rumpf wurde die Treibstoffkapazität auf 15.101 Liter erhöht. Am 1. September 1939 wollte Howard Hughes mit dem Flug von Los Angeles über New York nach Berlin das Unternehmen Weltrekord beginnen, die weitere Route sollte über Moskau, Omsk und Yakutsk nach Fairbanks in Alaska führen und dann weiter über Minnesota nach New York. Der Kriegsbeginn in Europa am 1. September verhinderte jedoch den Flug. Also ließ Howard Hughes die Zusatztanks wieder aus der Maschine entfernen und diese mit einem Aufwand von 250. 000 Dollar in ein ?Flying Penthouse? mit Küche, Bar, Salon, Schlafzimmer und zwei Bäder umbauen. Als der Umbau fertig war, verlor er jedoch jedes Interesse an der Maschine, die dann bis zu ihrem Verkauf an den Texanischen Ölmillionär Glenn McCard 1947 im Hangar abgestellt blieb und nicht geflogen worden war. Bis heute soll der modifizierte Rumpf mit den luxuriösen Einbauten noch als Ex-Jacht ?The Londonaire? im Besitz von David Drimmer irgendwo in Florida existieren.
Boeing 307 (Archiv: Eberhard Kranz)
Die Maschinen von Pan Am
Die drei Maschinen der Pan Am, als S-307 oder auch PAA-307 bezeichnet, hatten die Werknummern 1995, 2002 und 2003 und die zivilen Kennungen NC-19902, 19903 und 19910. In der Pan Am Tradition wurden sie als Clipper bezeichnet und erhielten die Eigennamen Rainbow, Comet und Flying Cloud. Die Maschinen wurden in Miami stationiert und flogen die Strecken Miami-Los Angeles, aber auch nach Mexiko, Brasilien und Kuba. Während des Krieges wurden sie mit ihren zivilen Kennungen als Schulflugzeuge verwendet. Nach Kriegsende wurden die Rainbow und die Comet nach Südafrika verkauft, wo sie als ZS-BWU und ZS-BWW zugelassen wurden. Später erhielt die erstere das französische Kennung F-BHHR und später die laotische XW-TAC, mit der sie am 22. Mai 1961 über Südvietnam abstürzte. Die zweite Maschine kehrte in die USA zurück und wurde als N75385 wieder zugelassen. Am 18. Mai 1953 stürzte sie über Madras, Bundesstaat Oregon, ab. Die Flying Cloud flog für die Gesellschaft Aviation Specialities Inc. bis in die siebziger Jahre als Charterflugzeug mit 46 Plätzen. Dann wurde sie in der Wüste von Arizona abgestellt, wo sie 1976 von dem Smithsonians National Air and Space Museum erworben wurde. Ab 1990 begann man bei Boeing in Seattle mit der totalen Restaurierung der Maschine. Im August 2003 flog sie dann zu ihrem neuen Aufenthaltsort, dem Steven F. Udvar-Hazy Center auf dem D. C. Dulles International Airport in Washington, wo sie in der dort befindlichen Flugzeugausstellung zu besichtigen ist.
Boeing 307 (Archiv: Eberhard Kranz)
Technische Daten: SA-307B
Verwendung: Verkehrsflugzeug
Triebwerk: vier luftgekühlte 9 Zylinder -Sternmotoren Wright GR-18230-102A ?Cyclone? mit verstellbaren Dreiblatt-Metallpropellern Hamilton Standard ?Hydrometic? Model -33E50
Startleistung: je 1.080 PS (794 kW)
Dauerleistung: je 840 PS (617 kW) in 4.000 m
Erstflug: 31. Dezember 1938
Besatzung: 3 Mann und 2 Stewards oder Stewardessen
Passagiere: 33
Spannweite: 32,68 m
Länge: 22,66 m
größte Höhe: 6,34 m
maximaler Rumpfdurchmesser: 3,56 m
größte Höhe der Kabine: 2,16 m
größte Breite der Kabine: 3,24 m
Länge der Kabine: 14,60 m
Fenstergröße: 0,42 x 0,32 m
Propellerdurchmesser: 3,50 m
Propellerfläche: 9,62 m²
Spannweite Höhenleitwerk: 12,26 m
Spurweite: 7,63 m
Radstand: 12,96 m
Flügelfläche: 138,05 m²
V-Form: +5,5°
Streckung: 7,74
Leermasse: 13.608 kg
Startmasse normal: 19.050 kg
Startmasse maximal: 20.412 kg
Nutzlast: 6.800 kg
Tankinhalt: 6.434 Liter
Flächenbelastung: 147,86 kg/m²
Leistungsbelastung: 4,725 kg/PS (6,43 kg/kW)
Höchstgeschwindigkeit in Bodennähe: 369 km/h
Höchstgeschwindigkeit in 4.000 m: 396 km/h
Reisegeschwindigkeit in 4.000 m: 354 km/h
Landegeschwindigkeit: 134 km/h
Gipfelhöhe: 7.985 m
Gipfelhöhe mit zwei Triebwerken: 5.745
Steigleistung: 6,8 m/s
Steigzeit auf 1.000 m: 3,0 min
Steigzeit auf 3.000 m: 11,5 min
Reichweite normal: 2.680 km
Reichweite maximal: 3.850km
Flugdauer: 12,00
Startstrecke: 560 m
Landestrecke: 770 m
Text: Eberhard Kranz

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