Welche Kriterien setzt Du an für ein erfolgreiches Flugzeug?

Naja. Global galaktisch gesehen ist jeder Jet eine Push Konfiguration. Ausnahmslos jeder.

Tatsächlich interessant ist die Frage, warum non-Jet Push Konfigurationen sich bisher nie durchsetzen konnten.

Pusher verursachen meist einen Höllenlärm. In EDSN ( Neubiberg) hörte man die Speed Canard schon lange bevor sie zu sehen war. Die Pusher Aversion scheint (!) was mit dem Blick auf den Propeller zu tun zu haben. Ach wenn es albern wirkt, aber Rutan meinte seiner Zeit: " It is funny, but I believe that pilots want to see a eddy whirling propeller to believe that engine does its job.."

"Naja. Global galaktisch gesehen ist jeder Jet eine Push Konfiguration."

Naja. Also in meiner Galaxis ist die Definition eines Pushers anders (nämlich Prop hinter Fläche oder ganz hinten):
https://de.wikipedia.org/wiki/Pusher-Konfiguration

Und da gibt es in der Tat kein kommerziell erfolgreiches Produkt. Alle eingestellt oder insolvent, keine relevanten Stückzahlen mit Ausnahme der Piaggio Avanti. Piaggio ist aber auch insolvent.

Bei der Celera könnte die Lärmentwicklung im Vergleich zu anderen Pushern recht vorteilhaft sein, da der Prop hinter einem Rumpf mit laminarer Strömung liegt.

Um die Lizenz zu erhalten, um aus viel Geld wenig machen zu dürfen, muss man gnadenlos übertreiben und die vollständige Revolution verkaufen, gerade in einem recht statischen Markt wie der Luftfahrt. Vielleicht wird aus der Celera ja nur eine funktionierende Drohne, vermutlich eher gar nichts, aber vielleicht gibt es auch durchaus interessante Erkenntnisse in der Entwicklung und Erprobung, die man sogar wirtschaftlich verwerten kann.

Fliegen werden wir die Celera so wohl nie. Investieren werde ich dort auch nie.

Ich würde im Hinblick auf den Fan eines Turbofan-Triebwerks auch eher sagen, dass die meisten heutigen Jet-Triebwerke Pull-Konfigurationen sind ;-)

Es gab ja tatsächlich einige wenige von Turbojets abgeleitete Aft-Fan-Triebwerke, inkl. einem wo die Fan Blades einfach aussen auf der entsprechenden Turbine sassen...

https://en.wikipedia.org/wiki/General_Electric_CJ805

Neben quasi allen Klapptriebwerklern, Gyros, Trikes, Blimps, halte ich für wirtschaftlich erfolgreich:

Cessna Skymaster (ca. 3000 gebaut)

Lake LA-4 (über 1000 gebaut in allen Versionen)

Velocity Canard (ca. 500 fertiggestellt in allen Versionen)

VariEze (> 400 gebaut)

LongEz (> 700 gebaut)

SeaRey (ca. 450 fertiggestellt)

SkyWalker (ca. 400 verkauft)

Lockwood aircam (ca. 250 gebaut)

Pereira Osprey (> 500 gebaut)

Aviasud Scirocco (> 200 gebaut)

Airkraft Sunny (ca. 250 gebaut)

BD-5 (ca. 5000 Kits verkauft)

Für ebenfalls erfolgreich halte ich auch On-Purpose-Einzelstücke, wie den MacCready Grossamer Albatross, die Do29 oder die Voyager.

Zum Ausblick des business case gibt es nichts hinzuzufügen. Excellent chance to make a small fortune.
(if you start with a big one).

Aber zum pushen - ich meinte, wenn ich einen Business Jet anschaue, hat er die Triebwerke in der Regel am Heck. Aus Sicht des Flugzeugs wird die Kraft hinten erzeugt, im Gegensatz zu einem Prop z.B. vorne dran. Ok, ich hätte Triebwerke an den Haupttragflächen ausnehmen sollen, und ist auch nicht genau die richtige Nomenklatur, daher ja "global galaktisch".

Die Skymaster ist beides, hatte einen Prop in pull und einen in push Konfiguration. Aber die speed canard, die Avanti - mich würde schon interessieren, ob es neben dem Lärm noch andere, z.B. klare aerdynamische Gründe / Nachteile gibt, warum (Prop-)pusher EDIT nicht so erfolreich waren wie die klassische Bauweise.

z.B. klare aerdynamische Gründe / Nachteile gibt, warum (Prop-)pusher EDIT nicht so erfolreich waren wie die klassische Bauweise.

Nö im Gegenteil! Die komplette Front wird wir bei einem Segelflugzeug laminar angeblasen ( "angeschubst"). Man könnte sogar einen Faden auf die Scheibe pinnen zum sauber fliegen.

Die Speed Canard Piloten mussten recht schnell anfliegen und durften nicht heftig "flaren", hinten unten ist nicht viel Platz.. Aber das ist kein echter Nachteil. Wieviel Prop-clearance hat die Mooney? 20 cm?

Das kann man nicht vergleichen. Weil die Mooney landet ja nicht mit dem prop zuerst.

Der Lärm beim pusher kommt, weil der Prop keine gleichförmige Zuströmung "sieht".

Wenn ich mich beim Pusher auf das Propellerblatt setze, rotiert vor mir der Horizont mit z.B. ca. 2500rpm. Und zweimal pro Rotation sehe ich dann eine sogenannte "Nachlaufdelle" der Tragfläche. Die Delle kommt vom Defizit der Strömungsgeschwindigkeit in der Grenzschicht der Tragfläche. Wenn der Prop direkt an der Hinterkante sitzt, ist diese Delle noch voll ausgeprägt und bringt den Anstellwinkel der Strömung am Propellerblatt kurz "durcheinander" und das führt dann zu einem schön sägenden Geräusch bei ca. 85Hz (beim Takeoff entsprechend noch etwas höher).

Auch bei der Celera werden die Nachlaufdellen ein Thema sein (nach den Fotos sind das dann vier Dellen also noch höhere Frequenz, wobei ich keinen Hinweis auf die Propdrehzahl/Untersetzungsgebtriebeverhältnis gefunden habe), vielleicht kann aber die Gestaltung des Rumpfquerschnitts (und die angebliche Grenzschichtabsaugung durch den Motor) einen günstigen Einfluß haben.

und durften nicht heftig "flaren", hinten unten ist nicht viel Platz.

Prop-clearance war, wenn ich mich richtig erinnere, schon ein Thema bei der Zulassung der Speed-Canard. Letztlich konnte aber nachgewiesen werden, dass, bevor es zu einem Bodenkontakt des Propellers gekommen wäre, die Strömung am vorderen Flügel abriss, und der Vogel die Nase senkte.

"Aber die speed canard, die Avanti - mich würde schon interessieren, ob es neben dem Lärm noch andere, z.B. klare aerdynamische Gründe / Nachteile gibt, warum (Prop-)pusher EDIT nicht so erfolreich waren wie die klassische Bauweise."

Wie Hubert schon schrieb: ganz im Gegenteil. Die Flächen bei der Avanti, so wie bei allen Canard-Flugzeugen, erzeugen alle Auftrieb! Bei der "klassischen" Bauweise erzeugt das Höhenleitwerk dagegen Abtrieb, der - neben dem Gewicht - von den Tragflächen zusätzlich ausgeglichen werden muss. Sie ist von den Leistungen durchaus mit einem Citation-Jet vergleichbar. Der entscheidende Unterschied: Wer mal in der geräumigen Kabine der Avanti, mit einer Stehhöhe von ca. 175m, saß, möchte vermutlich nicht mehr in eine Citation. Und die P180 ist für mich, subjektiv, weder innen noch außen lauter als andere Turboprops.

Stimmt ja alles, aber beim Letzten muss ich dir widersprechen: die orgelt von draußen deutlich laute als andere TPs. Ganz eigenes abgehacktes Stakkato.

Wie Hubert schon schrieb: ganz im Gegenteil. Die Flächen bei der Avanti, so wie bei allen Canard-Flugzeugen, erzeugen alle Auftrieb!

Die Anordnung der Tragflächen in Canard-Konfiguration hat aber jetzt nicht so wirklich etwas mit der Frage nach der Anordnung des Antriebs zutun, oder?

Soweit mir bekannt ist sollen die Canard-Konstruktionen alle einen Schwachpunkt haben, wenn es um Extremflugzustände geht, also Stall, Trudeln und dem Recovern daraus. Aber da gibt es sicher hier Aerodynamiker, die das besser unterfüttern können.

Hallo,

Quasi alle Klapptriebwekler sind "Puller" - Propeller ist vor dem Mast. Ausnahmen ganz wenige.

Gyros - eher ein Nischenprodukt. Trikes - werden immer weniger zugunsten von 3-Achsern mit Propeller vorne. Blimps - haben Sie von wirtschaftlich erfolgreich gesprochen? Und beim Zeppelin NT sind 2 von 3 Propellern ebenfalls "Puller". WDL: Pullt (https://de.wikipedia.org/wiki/Prallluftschiff#/media/Datei:WDL_Luftschiff_WAZ.JPG).

Die Avanti ist allenfalls eine Canard-ähnliche Konstruktion, echt einmalig. Hat ein klassisches Höhenleitwerk HINTEN und die Frontflügelchen sind starr.

Das ist falsch. Einen Canard kann man nicht klassisch stallen. Wenn man zu langsam wird, reißt zu aller erst am kleinen vorderen Flügel die Strömung ab und das Flugzeug nimmt automatisch die Nase runter um wieder fahrt aufzubauen. Sicherer geht es schon gar nicht mehr!

"... und die Frontflügelchen sind starr "

Allerdings mit Landeklappen !

"Die Avanti ist allenfalls eine Canard-ähnliche Konstruktion, echt einmalig. Hat ein klassisches Höhenleitwerk HINTEN und die Frontflügelchen sind starr."

Ja, und damit erzeugen hier sogar drei Flächen Auftrieb, beim Starship und der Speed Canard nur zwei!

Stefan: Quasi alle Klapptriebwekler sind "Puller" - Propeller ist vor dem Mast. Ausnahmen ganz wenige.

Da hast Du recht, danke für die Korrektur. (Seit wann Siezen wir uns?)

Selbst wenn Gyros und Trikes Nischenprodukte sind, gibt es dennoch einige wirtschaftlich erfolgreiche Typen. Ich weiß zwar nicht was Deine Definition von wirtschaftlichem Erfolg ist, aber wenn ein Hersteller von seinem Entwurf nachhaltig für mehrere Jahre leben kann, würde ich das schon als erfolgreich bezeichnen. Gleichsam bei den Kitflugzeugen. 5000 verkaufte Pläne bei der BD-5 sind durchaus erfolgreich. Die Lake ist viermal so oft gebaut worden wie die ASH-25, welche ich beide als wirtschaftlich erfolgreiche Flugzeuge bezeichnen würde. Die VariEze und LongEZ haben den Eigenbaumarkt dramatisch gefärbt und für das Überleben eines guten Designers gesorgt. Wo ist das denn nicht wirtschaftlich erfolgreich?

Man muß doch nicht immer gleich "Milliarden" verdienen für wirtschaftlichen Erfolg. 200 gebaute Exemplare sind allerdings oft schon genug, um anzunehmen, daß die Entwicklungskosten des Programms eingespielt wurden.

Und ja, sehr spezifische Gründe für das Design als Pusher bei Einzelstücken sind vollkommen in Ordnung. Was auch sonst? Im Flugzeugdesign wird idR nicht gewürfelt. Die DO29 hat genau das geliefert, was man sich von ihr versprach. Wie soll das denn kein technisch erfolgreiches Projekt gewesen sein? Anders als zum Beispiel der Grob Strato 2C, der die gesteckten Ziele nicht erreichte und dem Programm nicht zum Erfolg verhalf.

Willi: Die Flächen bei der Avanti, so wie bei allen Canard-Flugzeugen, erzeugen alle Auftrieb! Bei der "klassischen" Bauweise erzeugt das Höhenleitwerk dagegen Abtrieb, der - neben dem Gewicht - von den Tragflächen zusätzlich ausgeglichen werden muss.

So einfach ist es leider nicht. Ein Canard muss, um die gleiche flugmechanische Funktion zu erfüllen wie das HLW in Drachenkonfiguration, wesentlich größer ausgelegt werden und ist dennoch höher beladen. Das Canard der Rutan Solitaire zum Beispiel hat ca. 25% der Hauptflügelgröße und fliegt mit einem sehr hohen Auftriebsbeiwert, also viel induziertem Widerstand, trotz der vergleichsweise hohen Streckung. Es gibt ein OSTIV-Paper, in dem man einen Discus als Canard gerechnet hat (In welcher Ausgabe von Technical Soaring weiß ich nicht mehr, müsste ich suchen). Aufgrund der hohen Belastung des Canards verlor dieser ca. 5 Gleitzahlpunkte in der Normalflugpolaren. Die Kreisflugpolare ist aufgrund des hohen notwendigen Auftriebsbeiwerts am Canard noch schlechter. Das zeigt auch die Erfahrung mit der Solitaire. (Der Discus als Three Surface Aircraft gerechnet (wie die Avanti) zeigte in hohen Geschwindigkeiten leichte Vorteile gegenüber der klassischen Drachenkonfiguration.)

Ein weiteres Problem bei den Canards ist die Beeinflussung des Hauptflügels. Man kann bei vielen Canardkonfigurationen (zum Beispiel durch Ölanstrichbilder) nachweisen, daß die hohe aerodynamische Belastung des Canadrs und der damit verbundenen turbulente Nachlauf bei bestimmten Anstellwinkeln den Hauptflügel bereits turbulent anströmen lassen. Zudem ist ein bedeutender Teil des Flügels im Abwindfeld des Canards. Die gehofften Leistungsgewinne durch laminare Anströmung werden damit teilweise aufgehoben.

Vergleicht man die LongEZ und VariEze beispielsweise mit der Lanceair oder Glasair, stellt man fest, daß der Auftrieb des Canard nicht unbedingt zu besseren Leistungen führt. Noch plakativer wird dies bei der VariViggen oder der SpeedCanard.

Ein großes Problem bei den Canards ist das Nickmoment des Hauptflügels. Ändert sich dieses sehr stark über den Anstellwinkel, benötigt der Entwurf eine hohe Pfeilung für einen akzeptablen Schwerpunktsbereich. Das Canard muß dann insbesondere im Langsamflug und im Kurvenflug mit sehr hohen Auftriebskoeffizienten arbeiten. Deshalb ist Rutan ja auch bei der LongEZ zum (doch recht betagten) Eppler 1230-Profil zurückgekehrt, eigentlich ein Profil mit relativ hohem Widerstand gegenüber dem GA(W)-1 der VariEZ. Die neueren Laminarprofile haben aber allesamt ein höheren Nickmomentenbeiwert und damit mehr Trimmwiderstand, was das Flugzeug im Gesamten langsamer und instabiler macht.

Man vernimmt bei der VariEZE übrigens ab und an (je nach Formtreue des Exemplars), daß der Flieger nicht sonderlich gut mit Regen auskommt. Gewisse Profile (zum Beispiel nicht genau genug gebaute VariEZE-Canards) reagieren empfindlich auf Profilstörungen und erreichen somit nicht (oder nur sehr schlecht) den für Langsamflug benötigten Auftriebsbeiwert. Damit erhöht sich natürlich die minimal fliegbare Anflug / Landegeschwindigkeit. Flugzeuge in Drachenkonfiguration sind hier in der Regel wesentlich unempfindlicher.

Idealerweise liefert das HLW im Designflugzustand keinen Auftrieb / Abtrieb, sondern ist weitestgehend neutral. Dies liefert den geringsten Trimmwiderstand

Chris: Soweit mir bekannt ist sollen die Canard-Konstruktionen alle einen Schwachpunkt haben, wenn es um Extremflugzustände geht, also Stall, Trudeln und dem Recovern daraus.

Jain. Es ist keine triviale Aufgabe ein sicheres Canardflugzeug zu bauen. Bei der Auslegung versucht man Schwerpunkt und Einstellwinkel des Canards so auszutarieren, daß das Canard vor dem Hauptflügel überzieht. Überzieht man den Hauptflügel (was in den Versuchsprogrammen zu Canardkonstruktionen nicht selten ist), rennt dei Geschwindigkeit schneller richtung Null als bei einem Flugzeug in Drachenkonfiguration. Jenachdem welcher Teil des Flügels zuerst überzieht ist das dann gut beherrschbar, oder geht in eine Steilspirale über. Das war zum Beispiel bei der Cozy Mk IV der fall in der Auslegung. Hier hatte der Außenflügel einseitig zuerst überzogen und das Ausleiten der Steilspirale hat etwa 3500 ft gekostet. (Behoben wurde das dann durch eine Behinderung der Querströmung auf der Druckseite durch heruntergezogene Winglets).

Viele Canardentwürfe haben ja nicht nur den Vorflügel, sondern auch eine recht große Pfeilung, beide mit eigenen Eingaben zum Überziehverhalten, insbesondere auch bei Regen und Kontamination.

Ist das Canard einmal zuende konstruiert und getestet, verhindert man in der Regel, daß der Hauptflügel überziehen kann. Man limitiert klassischerweise den hinteren Schwerpunkt und den maximalen Vorflügelauftriebsbeiwert.

Malte, herzlichen Dank für Deine wie immer mehr als fundierte Erklärung! So detailliert habe ich das bisher noch nicht gelesen. Das ist halt das Ergebnis, wenn man nur ein gesundes Halbwissen hat.

OK, so gesehen ...

Aber es macht schon einen Unterschied im wirtschaftlichen Erfolg, ob jemand ein paar hundert Stück in eine Nische verkauft, oder zehntausende in den Mainstream. Wenn man z.B. Cessna fragen würde, was denn wirtschaftlich erfolreicher war, knapp 3000 C-337 oder 44.000 C-172?

Und die Do-29 war ein reines X-Plane.

Mich wundert halt, wie hartnäckig wirtschaftlich und/oder technisch gescheiterte oder zumnidest exotische Konzepte immer wieder aus der Schublade geholt werden. Ich frage mich manchmal, wie es einem gewissen Projekt ergangen wäre in einer Auslegung mehr wie eine Aero Commander?

Auch Grob hatte ja das eine oder andere Pusher-Projekt.

Dort wo Pusher überhaupt Erfolg hatten, war das nur wegen der sehr speziellen Randbedingungen, die diese Konfiguration erst nötig gemacht hatten. Z.B. Lake/ SeaBee/ Walrus/ ... oder, um mal ganz alt zu werden DH.1 ... ;-)

Willi, die Avanti hat ein konventionelles Höhenleitwerk das Abtrieb erzeugt. Weil der Canard Flügel keine Höhenruderfunktion hat ist sie auch kein "echter" Entenflügler, aber für mich trotzdem ein faszinierendes Flugzeug. Es gibt einen Fall wo der gesamt linke Elevator verloren ging und ausser "mehr erforderlicher Kraft beim Flare" den Piloten sonst nichts auffiel...

Hallo Chris,

ich habe um 1990 rund 30 Stunden eine Speed Canard geflogen. Der Flieger war nicht ins Trudeln zu bringen. Beim Überziehen nickte die SC 01 nur. Schade, dass es damals noch keinen geeigneten Motor für diesen Entenflügler gab. Der rein luftgekühlte O-235 wurde im Steigflug schnell heiß, einen kompakten Turbo-Rotax mit wassergekühlten Köpfen gab es damals leider noch nicht. Zudem hatte die Speed Canard, anscheinend zur Senkung der Entwicklungskosten, einen Rumpf, der mit dem Vorderrumpf eines doppelsitzigen Segelflugzeugs identisch war. So konnte man nur eine Tüte mit Waschbeutel und Ersatzwäsche unter dem Pilotensitz verstauen. Trotzdem: Ein tolles Flugzeug, schnell, beste Sicht, feines Handling, sicher.

Ab 1986 gab es die SC01B-160. 160PS und größere Winglets. Die ersten konnten umgerüstet werden. Bei uns stand jahrelang eine im Club, bei der das damals gemacht wurde.

Der Rumpf stammt vom Grob G103 Twin Astir.