mini|HFB 320 Hansa Jet der Luftwaffe (1984) Die HFB 320 Hansa Jet ist ein zweistrahliges Geschäftsreiseflugzeug der Hamburger Flugzeugbau GmbH aus den 1960er-Jahren. Neben zwei Prototypen entstanden 45 Serienexemplare. Es war das erste in Serie gebaute zivile Flugzeug mit Strahlantrieb in Deutschland.
Geschichte Nach der Wiederzulassung des Flugzeugbaus in Deutschland und dem Beginn der Flugzeugfertigung, in erster Linie mit der Lizenzfertigung militärischer Flugzeuge (Noratlas, F-104), versuchte die deutsche Luftfahrtindustrie auch in der zivilen Luftfahrt wieder Fuß zu fassen. Der Hamburger Flugzeugbau (HFB) schlug darum 1960 dem Bundeswirtschaftsministerium das Projekt HFB 314 vor – ein zweistrahliges Kurz- und Mittelstreckenflugzeug für 80 Passagiere. Das Projekt wurde von Bundeswirtschaftsministerium aber nicht unterstützt, da es sich in Konkurrenz zur Caravelle der französischen Flugzeugwerke Sud Aviation befunden hätte.
Ein zweiter Vorschlag zur Entwicklung eines zweistrahligen Geschäftsreiseflugzeugs im Jahr 1961 fand dagegen die Unterstützung des Bundeswirtschaftsministeriums. Das Projekt HFB 320 wurde mit insgesamt etwa 150 Mio. DM gefördert, wovon allerdings etwa 100 Mio. DM zurückgezahlt wurden. Der HFB hatte die gesamte Programmverantwortung sowie die entwicklungstechnische und fertigungstechnische Verantwortung. Außerdem wurde im Werk Finkenwerder die Rumpf- und Seitenleitwerksstruktur hergestellt und die Ausrüstung aller Strukturteile sowie die Endmontage und der Einflug durchgeführt.
Folgende Firmen wurden beteiligt: Siebel AG, Donauwörth (Tragflächen) CASA, Madrid (Höhenleitwerk) GE Boston-Lynn (Triebwerke) Lockheed (Automotive Products), Liverpool (Fahrwerk) Saurer, Schweiz (APU) Lucas Industries, Luton (Frontscheiben) Normalair, England (Klima-, Druck- und Sauerstoffanlage)
Der Erstflug der HFB 320 fand am 21. April 1964 statt. Im Rahmen der Flugerprobung stürzte einer der Prototypen (Luftfahrzeugkennzeichen D-CHFB) am 12. Mai 1965 unweit von Torrejón de Ardoz in Spanien bei Überziehversuchen ab (sog. „Anti-Stall-Versuche“; siehe auch Strömungsabriss). Bei diesem Flugversuch kam die HFB 320 in ein Flachtrudeln und damit die Höhenflosse des T-Leitwerks in einen von der Strömung abgeschirmten Bereich. Damit war das Höhenruder wirkungslos und das Flachtrudeln konnte nicht mehr beendet werden. Als letzte Maßnahme lösten die Piloten den Bremsschirm aus, was jedoch ohne ausreichende Wirkung blieb. Der Testpilot Loren Davis kam dabei ums Leben. Der andere Testpilot Hans Bardill sowie ein weiteres Besatzungsmitglied konnten sich mit dem Fallschirm retten (siehe auch Flugunfall einer HFB 320 Hansa Jet bei Madrid)..Unfallbericht HFB 320 D-CHFB, Aviation Safety Network (englisch), abgerufen am 6. Oktober 2019.
Die erste Serienmaschine (D-CARA) hatte am 2. Februar 1966 ihren Jungfernflug. Die Zulassung durch das Luftfahrt-Bundesamt wurde am 20. Februar 1967 erteilt, die der FAA folgte am 7. April 1967. Die Zulassung erfolgte nach den Bestimmungen der Civil Air Regulation 4b (CAR 4b). (PDF; 631 kB). Der damalige Verkaufspreis lag bei etwa drei Millionen DM.
Neben den Prototypen V1 und V2 wurden folgende HFB-320-Luftfahrzeuge gebaut und verkauft: S1: zusätzlich für die Flugerprobung, später Einsatz beim DLR S2: zusätzlich für die Flugerprobung S3–S37: verkauft in Europa, USA, Mexiko und Südamerika. Zeitraum von 1967 bis 1972. S38–S45: HFB 320 ECM, bestellt vom BMVg und geliefert an das JaboG 32 im Zeitraum von 1976 bis 1982.
Im Jahr 1969 wurde die Hamburger Flugzeugbau GmbH von Messerschmitt-Bölkow-Blohm (MBB) übernommen. MBB vermarktete die HFB 320, konnte jedoch nur 45 Maschinen dieses Typs verkaufen, davon 16 an die Bundeswehr. Diese wurden in der Flugbereitschaft in Köln-Wahn und bei der Erprobungsstelle 61 (heute: Wehrtechnische Dienststelle 61) in Manching eingesetzt. Ab 1976 dienten acht entsprechend modifizierte Maschinen (HFB 320 ECM) bis zu ihrer Außerdienststellung im Jahre 1994 (eine Maschine stürzte nach Zusammenstoß mit einem Kampfflugzeug bereits im Jahr 1976 ab) als Trainer für die elektronische Kampfführung beim JaboG 32 in Lagerlechfeld.
Am 30. November 2004 fand der wahrscheinlich letzte Flug einer HFB 320 statt. Eine HFB 320 der US-amerikanischen Fluggesellschaft Grand Aire Express (N604GA) sollte von Chesterfield bei St. Louis nach Toledo (Ohio) überführt werden. Kurz nach dem Start vom Spirit of St. Louis Airport in Chesterfield stürzte das Flugzeug in den Missouri River, wobei beide Piloten den Tod fanden. Ursache war ein Wartungsfehler, beitragende Ursache schlechtes Wetter.Unfallbericht HFB 320 N604GA, Aviation Safety Network (englisch), abgerufen am 12. Januar 2018.
Obwohl die HFB 320 kein wirtschaftlicher Erfolg war, bildete sie dennoch (gemeinsam mit der VFW 614 und C-160) für eine ganze Generation von Ingenieuren, Technikern und Facharbeitern die Grundlage, um später das erfolgreiche Airbus-Programm entscheidend mitgestalten zu können.
Konstruktion Flugzeugzelle mini|Die stärkere negative Pfeilung der Tragflächen-Hinterkanten des Hansa Jets ist gut erkennbar
Die als Mitteldecker ausgelegte Maschine verfügt über ein T-Leitwerk und zwei hinten seitlich am Rumpf angebrachte Triebwerke. Das Besondere dieses Typs sind die Tragflächen mit einer negativen Pfeilung (Vorpfeilung) von 15°. Diese konstruktive Auslegung beruhte auf Erkenntnissen, die Baade und Wocke bereits bei Junkers mit der Ju 287 erlangt hatten. Aufgrund der negativen Pfeilung war es möglich, die Tragflächenholmverbinder hinter der Kabine anzuordnen, was dem Platzangebot zugutekam. Dies ermöglichte eine maximale Durchgangshöhe und war 1963 ein Wettbewerbsvorteil gegenüber den Konkurrenzmustern Learjet 23, Jet Commander und Hawker Siddeley HS.125. Ein Nachteil der negativen Pfeilung war jedoch eine positive aeroelastische Verdrehung der Tragflächen bei einer Vergrößerung des Anstellwinkels, die bei hohen Anstellwinkeln zu einer früheren Strömungsablösung im Außenflügelbereich führen konnte. Um die positive aeroelastische Verdrehung zu reduzieren, mussten die Tragflächen sehr steif ausgeführt werden (konisch gewalzte Ober- und Unterschalen mit 2–4 mm Dicke). Außerdem wurden Zusatztanks an den Tragflächenenden angebracht, um die positive Verdrehung weiter zu verringern. Die Tragflächen selbst waren mit Querrudern, inneren Vorflügeln, Doppelspaltlandeklappen (max. 50°) und Bremsklappen ausgerüstet.FlugRevue. 2/2008, S. 92–95, Comebackversuch (HFB 320).
Die Tragflügelstruktur besteht aus drei Sektionen (Nasenkästen, Flügelmittelkasten und Endkästen). Der Flügelmittelkasten ist als Torsionsbox ausgeführt und dient gleichzeitig als Flügeltank. Der Rumpf ist in konventioneller Halbschalenbauweise konstruiert. Die Strukturteile sind überwiegend eloxiert. Die Konstruktion erfolgte nach dem Fail-Safe-Prinzip. Die Zelle wurde für 18.000 Flüge ausgelegt (ein Flug entspricht 1,8 Flugstunden). Dies wurde auch in Ermüdungsversuchen nachgewiesen. Der zulässige Kabinendifferenzdruck beträgt 8,25 psi. Der Tragflügelmittelkasten ist in Integralbauweise konstruiert und gefertigt. An den beiden Flanschseiten sind die Tragflächen mit hochfesten Dehnbolzen befestigt. An der unteren Seite des Tragflügelmittelkasten ist das Hauptfahrwerk angeschlossen. Der Tragflügelmittelkasten dient außerdem als Mitteltank. Oberhalb des Tragflügelmittelkasten befindet sich der von innen zugängliche Gepäckraum. Hinter dem Tragflügelmittelkasten befinden sich die Geräteräume (Elektrik, Hydraulik, Kraftstoff, Klima- und Druckversorgung). Die Geräteräume sind durch mehrere Wartungsklappen von außen zugänglich. Die hinteren Spanten sind als Anschlusspunkte für das Seitenleitwerk und die beiden Triebwerke konstruiert. Der Heckkonus enthält einen Bremsschirm.
Die Frontscheiben sind sphärisch geformt und aus Stretch Acryl mehrlagig aufgebaut. Außerdem sind sie elektrisch beheizbar und mit einer elektrisch leitenden Schicht zur Ableitung der statischen Elektrizität versehen. Mit entsprechenden Versuchen wurde die Vogelschlagsicherheit nachgewiesen. Die linke Seitenscheibe ist aufklappbar und diente auch als Notausstieg.
Flugzeugsysteme Flugsteuerung Die mechanische Flugsteuerung besteht aus Drehwellen mit Getrieben und Stoßstangen ohne hydraulische Kraftunterstützung. Die Steuerflächen haben einen Massenausgleich. Die Trimmung von Quer- und Seitenruder erfolgt elektrisch, während die Trimmung der Höhenflosse hydraulisch unterstützt wird. Die Landeklappen, Vorflügel und Luftbremsen werden hydraulisch betätigt. Als Ergebnis des Flugtestunfalls mit der HFB 320 V1 bekam die HFB 320 eine Stick Shaker- und Stick Pusher-Anlage, die von einem Analog/Digitalrechner gesteuert wurde. Die Anlage diente dazu, den Piloten vor dem Erreichen der Stallgeschwindigkeit rechtzeitig zu warnen (durch Schütteln der Steuersäule/Stick Shaker); reagierte der Pilot dann nicht, wurde die Steuersäule nach vorn gedrückt (Stick Pusher). Die notwendigen Steuerungsinformationen wurden vom Rechner aus Geschwindigkeit, Anstellwinkel, Anstellwinkeländerungsgeschwindigkeit, Lufttemperatur und -dichte sowie Landeklappenstellung ermittelt. Wahrscheinlich war die HFB 320 das erste zivile Flugzeug der Welt, das serienmäßig über eine solche Anlage verfügte.
Hydraulik Die Hydraulikanlage besteht aus zwei unabhängigen Kreisen mit einem Druck von 3000 psi. Über eine Handpumpe im Cockpit kann ein Notkreis für wichtige hydraulische Funktionen (z. B. Fahrwerk) betrieben werden.
Elektrik Zwei 28-V-Gleichstromgeneratoren (je Triebwerk ein Generator) versorgten das Flugzeug mit Strom. Die Generatoren dienen gleichzeitig als Startermotoren für die Triebwerke. Hierzu ist eine Außenstromversorgung erforderlich. Wenn eine APU mit Gleichstromgenerator eingebaut war, konnten die Triebwerke auch hiermit angelassen werden (wegen hoher Wartungskosten wurden allerdings alle APUs nach und nach ausgebaut). Zwei rotierende und ein statischer Umformer wandeln die 28 Volt Gleichspannung in Wechselspannung mit 115 V und 400 Hz zur Versorgung der eingebauten Avionik und anderer elektrischer Geräte um. Für die Notstromversorgung standen eine oder zwei NiCd-Batterien zur Verfügung. Außerdem sorgten zwei Wechselstromgeneratoren 115/200 V ungeregelter Frequenz für die elektrische Enteisung.
Avionik Die Avionik ist in einem vorderen Radio-Rack hinter der Cockpitwand und einem weiteren Radio-Rack in einem der hinteren Geräteräume installiert. Die beiden Radio-Racks bieten ausreichend Platz, um ein Avionikpaket nach Kundenwunsch zu installieren. Der Kunde konnte zwischen Avionikpaketen der Hersteller Sperry (Autopilot SP40) oder Collins (Autopilot AP103) wählen. Eine Geräteausrüstung für Anflüge nach CAT II (Instrumentenlandesystem) ist möglich.
Fahrwerk Das Flugzeug hat ein Dreibeinfahrwerk. Das Hauptfahrwerk ist am Rumpf befestigt und wird nach vorne in den Rumpf eingefahren. Das Bugfahrwerk wird gleichfalls nach vorne eingefahren. Das Fahrwerk kann mit allen drei Hydraulikkreisen betätigt werden. Das Bugfahrwerk ist über ein Handrad im Cockpit steuerbar. Die Bremsen sind mit einem Anti-Skid-System (ähnlich einem Antiblockiersystem beim Auto) ausgerüstet.
Druck- und Klimaanlage Zur Klimatisierung und Druckbeaufschlagung von Cockpit und Kabine wurde Zapfluft der Triebwerke benutzt. Dabei wurden Teile der Zapfluft durch einen Wärmetauscher geleitet. Anschließend wurde die gekühlte Luft über ein Mischventil, an dem gewünschte Kabinentemperatur eingestellt wurde, wieder mit der restlichen Zapfluft vermischt. Der Kabinendruck wurde über zwei pneumatisch gesteuerte Auslassventile eingestellt. Die Steuerung erfolgte durch einen im Cockpit installierten Höhenregler. Bis zu einer Flughöhe von 38.000 ft konnte damit ein maximal 7.250 ft (Differenzdruck=8,25 psi) entsprechender Kabineninnendruck gehalten werden.