U ' / i j
I
+R 8.1928 DIE
NATURWISSENSCHAFT
HERAUSGEGEBEN VON
A R N O L D B E R L I N E R
U N T E R B E S O N D E R E R M I T W I R K U N G V O N HANS SPEM ANN IN F R E I B U R G I. B R ORGAN D E R G E SE L L SC H A F T D E U T SC H E R N A T U R FO R SC H E R UND Ä R Z T E
U N D
ORGAN D E R K A IS E R W IL H E L M -G E SE L L SC H A F T Z U R FÖ R D E R U N G D E R W ISSE N SC H A FT EN V E R L A G V O N J U L I U S S P R I N G E R I N B E R L I N W g
H EFT 26 (SE IT E 6 05-628) 2 5. J U N I 1926 VIERZEHNTER JAHRGANG
I N H A L T : Einiges über die Formänderungen gebogener Stäbe
aus verschiedenem M aterial und Anwendung auf die elastische und kollagene Faser des tierischen Körpers. V on H a n s P e t e r s e n , W ürzburg . . 6 0 5 Kohlenstaubfeuerungen. Von H . T r e i t e l , Berlin.
(Mit 6 Figuren) ...607 Flugzeugnavigation bei N acht und Nebel. Von
Li s t, Dessau. (Mit 5 F i g u r e n ) ... 611 Be s p r e c h u n g e n :
Ha b e r l a n d t, G., Eine botanische Tropenreise.
Indo-malaiische Vegetationsbilder und Reise
skizzen. Von G. Tischler, K i e l ... 615
En g l e r, A ., Die Pflanzenwelt A frikas, insbe
sondere seiner tropischen Gebiete. Grundzüge der Pflanzenverbreitung in A frika und die Charakterpflanzen Afrikas. Von H. Harms, Berlin-Dahlem . . . . ...615 Me l i n, El i a s, Untersuchungen über die B e
deutung der Baum m ycorrhiza. Von E . M ü n ch, Tharandt ... 6t 6 Festschrift Carl Schröter. Von W . Wangerin,
D a n z ig - L a n g fu h r ... 617
H e r z o g , T h . , Geographie der Moose. Von L . Loeske, B e r l i n ...618
Fortsetzung des Inhaltsverzeichnisses siehe Seite I I t
Hierzu Nr. 4 der Mitteilungen der Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Ärzte
Abb. 94.
[Schädel des Niata-Rindes in Vorderansicht. Aus dem Abschnitt: Rasse und Rasseeigenschaften, Kapitel Degeneration.
Aus: Lehrbuch der allgemeinen Tierzucht. v ,„ Dr. Leopold
A d a m e t Z o. o. Professor, Vorstand der Lehrkanzel für Tierzucht an der Hochschule für Bodenkultur in Wien. Mit 228 Abbildungen und 14 Tabellen im Text. 472 Seiten. 1926.
RM 27.— ; in Ganzleinen gebunden RM 28.50
V e r l a g v o n J u l i u s S p r i n g e r i n W i e n I
Der Tostvertrieb der „Naturwissenschaften“ erfolgt von Leipzig aus!
II D I E N A T U R W I S S E N S C H A F T E N . 1926. H eft 26. 25. Juni 1926 Fortsetzung des Inhaltsverzeichnisses!
Gä u m a n n, Er n s t, Vergleichende Morphologie der Pilze. V on L. Loeske, B e r l i n ...619 He g i, G u s t ., Illustrierte Flora von Mitteleuropa,
m it besonderer Berücksichtigung von Deutsch
land, Österreich und der Schweiz. Von E. Ulbrich, B e rlin -D a h le m ... 619 Zu s c h r i f t e n u n d v o r l ä u f i g e Mi t t e i l u n g e n:
Bem erkung zu dem A ufsatz von A . Einstein:
Die Ursache der Mäanderbildung und das so
genannte Baersche Gesetz. Von L. Pr a n d t l, G ö t t i n g e n ... 619 Atom zertrüm m erung m it Polonium als Strah
lungsquelle. Von E . A . W . Sc h m id t, Wien 620 Die Sichtbarm achung der Atomtrümmer. Von
Ru d o l f Ho l o u b e k, W i e n ...621 Über die Intensitäten in den Röntgenspektren.
Von G. We n t z e l, M ü n c h e n ... 621
Bestätigung der Höhenstrahlung auch durch Messungen in Blei. Von G. Ho f f m a n n, K ö n ig s b e r g ... 622 M i t t e i l u n g e n a u s d e r M e t e o r o l o g i e u n d
K l i m a t o l o g i e . Neuere Untersuchungen zur akustischen Meteorologie. Die Temperatur der obersten Atmosphärenschichten. Beeinflussung d er Luftström ung durch das G elän d e. Die Windverhältnisse im G e b ie te d er ehemaligen ösierr.-ungar. Monarchie. B e itr ä g e zum Strah
lungsklima von Nord- und Süddeutschland.
G re n zh o rizo n t und Klim aschwankungen . . . 623 G e s e l l s c h a f t f ü r E r d k u n d e z u B e r l i n .
A fg h a n is ta n , L a n d und Leute. B o d en fr o st und E rd flie ß e n in Spitzbergen auf G ru n d eigener Beobachtungen . ...626 A u s Ak a d e m i e b e r i c h t e n. National Academ y
of Sciences of the U. S. A . Academie des sciences (Paris) Societe Frangaise de Physique . . . . 627
V E R L A G V O N J U L I U S S P R I N G E R I N W I E N I
Photographische Korrespondenz
Zeitschrift für wissenschaftliche und angewandte Photographie
Begründet 1864 durch Ludwig Schrank
Organ der Photographischen Gesellschaft und der Graphischen Lehr- und Versuchsanstalt (Bundesanstalt) in Wien S c h r i f t l e i t u n g :
Dr. Artur Hiibl, Prof. Karl A lbert, Prof. Karl Broum, Prof. Heinrich K essler
Verantwortlicher Schriftleiter: Kustos A d o lf Schwirtlich
D ieses älteste photographische F a ch b la tt in deutscher Sprache erscheint ab 1. A p r il 1 9 2 6 unter n euer L eitu n g und unter M itw irk u n g der hervorragendsten Fach leu te aller L ä n d er u n d ist in seinen V eröffentlichu ngen a u f a lle Fortschritte a u f dem Gebiete der w issenschaftlichen und p ra k tisch en Photographie sow ie die neuesten Fabrikate der einschlägigen Industrien eingestellt.
Die „Photographische Korrespondenz“ erscheint vierteljährlich im Umfang von etwa 60 Seiten, im Format 27 X 19,5 cm, 4 Hefte bilden einen Band
B ezu gspreis: R M 1 2 . — jährlich. Preis des E in z e lh e fie s : R M 3 .7 5
Soeben erschien Heft 1, 1926
.(62. B a n d , N u m m e r 7 4 6 d e r g a n z e n F o l g e ) Mit 2 Kunstbeilagen
I n h a l t s v e r z e i c h n i s :
Originalarbeiten. Dr. A. H i i b l , Wien: Der Metochinonentwickler. — Dr. F. F o r m s t e c h e r , Dresden: Farbenfilter im Auskopierprozeß. — Dr. A. S t e i g m a n n , Karlsruh**: Das Farbenaus- bleichverfahren in seiner Bedeutung für die Silbersalzphotographie. — F. E. R o s s , Rochester:
Über das Korn photographischer Schichten. — Prof. Dr. E. S t e n g e r . Charlottenburg: Die ersten Belichtungszeitmesser. — Geh. Reg.-Rat Dr. H. H a r t i n g , Berlin: Zur Theorie des Nicola- Perscheid-Objektivs der Emil Busch A.-G. in Rathenow. — A. C o b e n z l , Nußloch: Das Farbige in der Photographie. — Dr. E. M a y e r , Wien: Der Quellgrad im Bromöldruckverfahren. — J . S w i t k o w s k i , Lemberg: Der alte Gummidruck. — Prof. K. A l b e r t , Wien: Der Lichtdruck
umdruck für Steindruck und Offset. — Buchbesprechungen. — Kleine Mitteilungen. — Vereins
nachrichten. — Industrie- und Geschäftsnachrichten.
DIE NATURWISSENSCHAFTEN
V ierzehnter Jahrgang 25. Juni 1926 H eft 26
Einiges über die Formänderungen gebogener Stäbe aus verschiedenem Material und Anwendung auf die elastische und kollagene Faser des tierischen Körpers.
V o n Ha n s Pe t e r s e n, W ü rzb u rg . In d ie se r Z eitsch r. 13, H . 15 h a b e ich eine
Ü b ersich t z u geben versu cht ü ber d ie E in ric h tu n gen, d ie d e n Zu sam m enh alt unseres K ö rp e rs und g leich zeitig sein e B ew eglich keit u n d F o rm b a rk e it gew äh rleisten . In den folgenden Z eilen sollen nun einige B e o b a c h tu n g e n und Ü b erlegu n g en e rö rte rt werden, d ie sich an die frü h er b eh an d e lte n P r o bleme u n d ein e A rb eit ü b er die fu n k tio n e lle S tr u k tur der F lü g e ls tü tz e n b ei der F led erm au s anschlies- sen1), u n d d ie v ie lleic h t a u c h fü r einen größeren Kreis, in sb e so n d e re au ch fü r den T ech n ik er, das eine o d er a n d e re an A n re g u n g b iete n . W a s die L eh rbüch er d e r tech n isch en M e ch a n ik oder der E la stizitä ts- u n d F e s tig k e its le h re b ieten (z. B . Fö p p l I, I I , Ba c h- Ba u m a n n), g e h t gew öh n lich nicht a u f d a s fein ere V erh a lten der b ela steten G egenstände uin, u n d e rst die F asersto ffo rsch u n g und die M e ta llo g r a p h ie k o m m t hier zu P ro b lem en , wie sie g e ra d e d en A n a to m e n und H istologen b e sch äftigen , d e r s ic h m it dem feineren B a u des m ensch lich en K ö rp e rs und seiner m ech anisch en E in ric h tu n g e n b e sch äftig t.
H i n z u k o m m t ein weiteres. D ie E lem en te des T i e r k ö r p e r s treten nie fü r sich a llein a u f. Jede m e c h a n is c h e U ntersuchung des u n ve rä n d erte n O r g a n e s oder Gewebes e rg ib t also im m er d e n D u rc h s c h n itt aller beanspruchten m ik ro sko p isch en T eile.
D e r Biologe w ünsch t ab er gerade diese T e ile k en n en zulernen, um einen E in b lic k in die p h ysiolo g isch e, d . i. in diesem F a lle m echanische B e d e u tu n g des G efü ges, zu gew innen. So m uß er a u f d ie U n te r
su ch u n g der F ein b au teile u n ter dem M ikroskop vo rn eh m en . H ie r helfen die M eth od en d er te c h n isch en U n tersu ch u n g m it ihren M essu ngen n ic h t w e ite r , und er is t au f eine gen au e B e o b a c h tu n g a ller bei solch en M ikroexperim en ten sich tb a re n E rsch ein u n gen angew iesen. D iese m üssen d an n , n ach A n a lo g ie d er E rfah ru ngen jen er tech n isch en W issen sch aften g ed e u tet w erden. D ie s is t ab er n ich t m öglich oh n e genaue Ü berlegu n gen , w ie w eit Ü b ertrag u n gen in gan z anderen D im en sio n s
bereichen zu lässig sind .
W ir gehen aus vo n einigen E rsch ein u n g en , die b ei sta rk er B iegu n g a u ftreten . W ill m an d as V e r h a lte n eines b estim m ten M aterials b ei B ie g u n g s bean spru ch u n g studieren, so k a n n m an eine V o r r ic h tu n g wählen, die die beid en E n d en eines n ic h t zu k u rzen dünnen B alk en s (D rah t, F a d e n , F aser) ein a n d er n äh ert, w ie das e tw a b ei d er B e la s tu n g des freien E n d es eines eingespannten B a lk e n s der F a ll ist. W ir denken uns z. B . einen G lasfad en ,
x) R oux’ Arch. f. Entwicklungsmech. d. Organismen 102, 406. 1924.
Nw. 1926
den w ir zu einer S ch leife, u n d n u n d u rch Z u g an den E n d en , am S ch eitel d er S ch le ife so lan ge biegen , bis er am S ch eitel der S ch leife b ric h t. D ie d u rch die K re u z u n g der E n d en a u ftre te n d e k le in e T orsion ka n n m an d ab ei vern a ch lä ssig en . D a s G las b ric h t d a b ei sp littern d , ein M e ta lld ra h t w ird ve rb o g en (Ü bersch reiten der F ließ g ren ze), eine h o h le R ö h re k n ic k t ein : dies letztere V e rh a lte n b e o b a ch te n w ir au ch an einem G u m m isch lau ch , der jed o ch keine b leiben de F o rm ä n d eru n g d a v o n tr ä g t. G e lingen äh n lich e E x p e rim e n te m it m ikro sko p isch kleinen T eilch en , so k a n n m an schon aus d er A r t der E n d d efo rm atio n einiges d arü b er entnehm en, m it w elchem in großen S tü ck en p rü fb a rem M aterial sie am m eisten Ä h n lic h k e it h ab en .
D ie Ü b erlegu n g lä ß t sich jed o ch n och einen S c h ritt w eiter führen . D e n k e ich m ir den o b en gen an nten gebogenen G lasfad en im A u g e n b lic k e v o r dem B ru ch s ta rk v e rg rö ß e rt a u fg e ze ich n et oder p h o to g ra p h iert, so z e ig t er eine ih n kenn zeich n en d e stä rk ste K rü m m u n g, die fü r d as M a te ria l G las kenn zeich n en d ist. A u s dem ve rg rö ß e rte n A b b ild kan n ich nun alle M aße des V ersu ch e s abneh m en und b ei b e k an n te m E la stiz itä ts m o d u l z. B . au ch die S p an n u n g b erech n en , d ie an d er B ru c h ste lle h errsch te. D iese M aß zah len ergeben also G lei
ch u ngen , die fü r den V ersu ch stim m en , u n d z w a r m üssen sie o ffen b ar sow oh l fü r die ve rg rö ß e rte Z eich n u n g w ie au ch in en tsp rech en d er R e d u k tio n fü r die m ikroskopisch en V erh ä ltn isse stim m en . V erk lein ere ich den an einem d ick en la n g en S ta b an g estellten V ersu ch a u f die M aß e der Z eich n u n g, so m uß sich w ied er dieselb e F ig u r m it denselben M aß zah len ergeben, m it and eren W o rte n , die K u r v e an der S telle s tä rk ste r K rü m m u n g is t geom etrisch im m er dieselbe und d as V e rh ä ltn is d er D ic k e des S ta b es, d, zum R a d iu s d er s tä r k s t gebogenen S telle, {?, is t fü r die v e rw e n d e te G lasso rte eine Konstante • — = con st. D iese K o n sta n te kenn-
e
zeich n et die B ie g sa m k e it des M a teria ls. Ic h er
h a lte also dieselbe g eo m etrisch äh n lich e K u r v e , g leich g ü ltig, ob ich einen F a d e n G lasw o lle u n ter d em M ikroskop zu sam m en b ieg e oder einen d ick en S ta b um eine gan ze S ta d t h eru m lege. Solche B iegeex p erim en te kan n m an nun u n te r d em M ik ro skop und in seh r kleinen D im en sion en m ach en.
D a z u d ient Pe t e r f i s M ik ro m an ip u lato r und eine M a te ria lk o n sta n te is t also u n ter dem M ikro sko p festste llb ar.
K eh ren w ir je t z t zu dem „ B r u c h " z u rü c k , m it dem der B ie g ev ersu ch en d ete. F ü r ein en h o h len
48
6ö6 P e t e r s e n : Einiges über die Formänderungen gebogener Stäbe aus verschiedenem M aterial. [ Die Natur- [ Wissenschaften
S ta b w a r das E in k n ic k e n ken n zeich n en d . E in e G u m m iröh re z e ig t es seh r d e u tlich . D a b e i tr it t jed o ch ric h tig e r ,,B r u c h “ n ic h t ein, sondern die F o rm ä n d eru n g g le ich t sich n ach dem A u f hören d er B e la s tu n g e la stisch w ied er aus. D a s M a te ria l is t n irgen ds eine ü b er die E la stiz itä ts g re n ze h in a u s
gehende F o rm ä n d eru n g ein gegan gen . D ieselb e E rsch ein u n g z e ig t nun au ch ein solider S ta b aus w eich em v u lk a n isie rte m K a u ts c h u k (S ch lau ch gum m i) .
D iese E rsch ein u n g en h a t die T e c h n ik n a tu r
gem äß w en iger zu u n tersu ch en V era n la ssu n g geh a b t, das E in zig e , w as ich d a rü b e r gefun den h ab e, sind gew isse Ü b erleg u n g en a n lä ß lich d er B e re ch n u n g vo n vornh erein gebogenen M eta llrö h ren 1).
U n te rsu c h t m an dieses E in k n ic k en h oh ler R ö h ren b ei B ie g u n g genauer, z. B . an h oh len grü n en P fla n zen sten geln , (G rashalm en), so zeigt sich, d a ß d er S ten g el n ach dem B ru c h kein erlei D u rch tren n u n g seiner m ech anisch en L än gselem en te der Q uere n ach e rlitte n h a t, w oh l a b er Längsrisse z eig t, die den ru nden Q u ersch n itt des hohlen S ten gels zerstö rt h ab en , u n d ken n zeich n en d erw eise stets in u n m ittelb a re r N äh e der N u llflä c h e der B ie g u n g liegen. E in e Ü b e rle gu n g zeigt, d a ß bei stärk erer B ie g u n g K r ä fte sen k rech t zu r N u llfläc h e a u ftrete n , die ab er erst bei erh eb lich er B ie g u n g eine n en nen sw erte G röß e (yp = 8 • -^J erreichen. Sie sind u m g ek eh rt p ro p o rtio n a l dem K rü m m u n g s
rad iu s s, (daher in d er T e c h n ik n u r b e i schon g e b ogenen R ö h ren vo n B e d eu tu n g ). D iese K r ä fte b rin gen den Q u ersch n itt des H alm es oder R oh res, w ie ein überlastetes G ew ö lb e zu m Z u sam m en b ru ch . D ie beiden, den A u fla g estelle n des G ew ö lb es v e r gleich b aren T eile des R o h rq u e rsch n itte s, in denen dieser die N u llfläc h e schn eidet, w eich en au sein an d er und gerad e h ier t r it t der R iß ein, au s dem b ei m it w eich em M ark ge fü lltem S ten geln der S a ft energisch h era u ssp ritzt.
E s h a t sich g ezeigt, d aß die einer stark en B ie g u n g u n terliegen d en kn öch ern en F lü g e ls tü tze n (H an d skelett) d er F led erm äu se eine A n o rd n u n g d er K n o ch e n fib rille n zeigen, die als fu n k tio n e lle A n p a ssu n g an diese B ie g u n g sb e la stu n g u n d als S ich eru n g gegen d as E in k n ic k en ebenso a u fg e fa ß t w erd en können, w ie die M e ta llsp irale im In n ern vie ler in d er T e c h n ik g e b ra u ch te r S ch läu ch e.
B e o b a c h te t m an nun an einem m ikro sko pisch en M a teria l ein elastisches E in k n ic k en , so k a n n m an gan z b e stim m te S ch lü sse a u f seine m ech anisch e E ig e n sc h a ft u. a. au ch a u f den sonst nur im groben V ersu ch festste llb aren E la stiz itä ts m o d u l m ach en.
A u c h das m ik ro sko p isch e B ild z e ig t d ab ei, w ie an d er K n ic k s te lle ein A u sw eich en des M aterials in d er N u llin ie n ach beid en S eiten zu ein t r it t . E in solches V erh a lten s e tz t b ei soliden S tä b en eine große F o rm b a rk e it (gem essen z. B . als D e h n u n g in P ro ze n t der A u sgan g slän ge) vo ra u s u n d zw ar, w enn die F o rm ä n d eru n g elastisch ist, eine erh eb lich e
*) F ö p p l , D rang und Zwang 1920, S . 70; K ä r m ä n , Zeitschr. d. Ver. dtsch. Ing. 55, 188g. 1911.
elastische Form barkeit. N a c h der oben gegebenen F o rm e l sind die an d er K n ic k s te lle a u ftrete n d e n K r ä fte n u r B ru ch te ile der Z u gspan n u n g en , d ie an der k o n v e x en Seite des gebogenen S ta b es a u ftreten , m ith in is t fü r den E la stiz itä ts m o d u l eine gew isse obere G ren ze gegeben. D iese Ü b e rle g u n g w u rd e z. B . a n g ew an d t bei U n tersu ch u n g en , die K . Redenz in der W ü rzb u rg er A n a to m ie m it dem M ik ro m a n ip u la to r an elastisch en F asern a n stellte. D iese b ild en, w ie früher1) an g efü h rt, ein im K ö rp e r z u sam m en h ängen d es N e tzw erk ohne E n d e. F ü r dessen m ech an isch e E ig e n sch aften sind die des M aterials d er einzelnen N e tzfä d e n zu n ä ch st das w ich tig ste, d ara u s w ird dann die k o n s tru k tiv e A n o rd n u n g au ch in E in ze lh eite n d e u tb ar. E s zeig te sich, d a ß ein zeln e F a d en stü ck e , die aus dünnen, zerzu p ften N a ck e n b a n d stü c k en am R a n d e h erau sragten , sich m it der M ik ro m an ip u lato r
n ad el bieg en ließen, d a b ei n ach s ta rk e r B ie g u n g ty p is c h ein k n ickten , a b er diese gan ze F o rm än d eru n g w ied er ela stisch au sglich en. D a m it w a r der, am — m it anderen E lem en ten d u rch se tzten — elastisch en B a n d e im großen fe stg e ste llte M od u l vo n ru nd 80 kg/cm , als au ch fü r die einzelne F a se r w ah rsch ein lich gelten d , festg e ste llt. D ie D e h n b a rk e it ließ sich überd ies n och d u rch u n m ittelb a re D eh n u n g sversu ch e g ü n stig iso lierter N e tzfäd e n u n ter dem M ik ro m an ip u lato r n ach w eisen , w o b ei D eh n u n gen v o n 10 0 % v o lls tä n d ig w ied er a u s
geglich en w u rd en . D e r einzelne N e tz fa d e n v e rh ä lt sich also äh n lich w ie ein S tü c k vu lk a n isierten K a u ts c h u k s ; w eitere M aterialien ä h n lich er B e sch a ffen h eit g ib t es n ic h t v ie le (F ib rin fäd en , a u f 6 0 0 e rh itzte Sehnen, W ö h l i s c h).
D ie die ein zeln en M aterialien ken n zeich n en d e B e ze ich n u n g — = const. d ie „ B ie g s a m k e it" , lä ß td sich n och als A u sg a n g sp u Ä k t fü r w eitere Ü b e r
leg u n gen b en u tzen . E s k o m m t in vielen F ä lle n au f den absoluten B e tr a g v o n q an, n äm lich B iegu n g en vo n m ö g lich st kleinem K rü m m u n g srad iu s zu er
h a lten . I s t die K o n sta n te — klein, das M a teria l Q
also w en ig b ieg sam , so lassen sich kleine K r ü m m u n gsrad ien n u r d u rch V erk le in e rn des Q u er
sch n itte s d er F ä d e n erzielen. D ies is t in d er kolla- genen F a s e r des B in d eg ew eb es so w eit getrieb en , d a ß d er D u rch m esser der einzelnen die F a se r z u sam m en setzen d en F ib rille unter der A u flö s b a rk e it der b esten M ik ro sk o p o b je k te lieg t, also d er k o llo i
d alen G rö ß en o rd n u n g an g eh ö rt. In der gew ö h n lichen F a s e r des lo ck eren B in d eg ew eb es is t der Z u sa m m e n h alt der ein zeln en F ib rille n der Q uere nach , seh r gering, b ei einer B ie g u n g w an d ern sie also ohne w eiteres in die E b e n e ab. So is t d as an sich starre M a teria l (großer M odul, gerin ge e la s ti
sche F o rm b a rk eit) d u rch die A u fs p litte r u n g zu k o llo id a len D im en sion en zu einem a u ß e ro rd en t
lich fo rm b a ren gew orden , ohne an seiner w e r t
vo lle n Z u g fe s tig k e it u n d gerin gen D e h n b a rk e it e tw as zu verlieren.
2) Diese Zeitschr. 1. c.
Heft 26. ]
25. 6. 1926 J T r e i t e l : Kohlenstaubfeuerungen. 607
In seinem V o rtra g (diese Z eitsch r. 1925, H . 13) s a g t M . Pl a n c k: „D a s ist ja gerade c h a ra k te ris tisc h fü r d as eigentüm liche Verfahren der p h y sik a lisch en F o rsch u n g . U m überhaupt b ra u ch b a re p h y s ik a lisch e B e g riffe und H ypothesen b ild en zu können, m üssen w ir zunächst auf unser den sp ezifisch en Sinnesem pfindungen un m ittelb ar a n g e p a ß te s A n schauun gsverm ögen zurü ckgreifen. A u s ih m allein sch ö p fen w ir alle unsere Id een. W e n n w ir aber d a n n zu physikalischen G esetzen gelan gen w ollen, m üssen w ir von den ein gefü h rten A n sc h a u u n g s
b ild e rn wieder m öglichst a b strah ieren und die a u fgestellten Definitionen vo n allen Z u ta te n und Vorstellu ngen , die n ich t in lo gisch n otw en d igem Zusam m enh ang m it den M essu ngen steh en , b e freien . Sind dann die p h y sik a lisch en G esetze fo r
m u lie rt und haben sie uns a u f m ath em a tisch em W eg e zu bestim m ten F o lg e ru n g e n gefü h rt, so m üssen w ir sch ließ lich die erh alten en R e su lta te , um sie für uns w e r tv o ll zu m ach en , w ied er zu rü ck übersetzen in d ie S p ra ch e un serer Sin nenw elt.
D a s is t in gew issem Sinne ein zirk e lfö rm ig e r W eg . E r ist aber d u rch a u s n otw en d ig. D en n die E in fa ch h e it und A llg em ein h eit der p h y sik a lisch en G esetze o ffe n b a rt sich stets erst n ach d er A b s tr a k tio n vo n allen a n th ro p o m o rp h en B e im en g u n ge n .“
A u s diesem G ru n d e h a b e ich es fü r g e re c h tfe rtig t geh alten , d ie ob igen Ü b erlegu n g en ü ber die E ig e n sch a ften d er tierisch en B a u m a te ria lie n an der H an d der zw ei F o rm eln zu e n tw ic k e ln . M an d a rf vo m B io logen in b e zu g a u f E x a k t h e it n ic h t zu v ie l v e rla n gen, er m uß schon zu fried en sein, w en n es ih m m ö g
lich ist, die B e g riffe u n d D e fin itio n e n d er P h y sik u n d M ech an ik ü b e rh a u p t a n zu w en d en .
F orm eln lassen sich ein stw eilen n u r so w eit an w enden, d aß die A r t d er A b h ä n g ig k e it d er T eile d u rch sie erh e llt w ird . K a n n dies so geschehen, d a ß aus einem m a th em a tisch e n A u sd ru c k einzelne T atsa ch e n des K ö rp e rb a u es gleich sam folgernd a b gele itet w erden kön nen , so is t d as ein erster S c h ritt au f diesem W ege, den M . Pl a n c k in seinem Z ita t so schön g eken n zeich n et h a t.
Kohlenstaubfeuerungen.
V o n H . Tr e i t e l, B erlin . U n ter einer tech n isch en V erbren nun g ve rste h t
m an die V erb in d u n g bren nb arer S to ffe m it dem S a u e rsto ff der L u ft, w en n sie so sch n ell und sp o n tan v o r sich geh t, d aß die durch die V e rb in d u n g freiw erd en d e W ärm e unter L ic h tersc h ein u n g en fü h lb a r w ird . D a m it keine B e sta n d te ile u n v e r
b ra n n t bleiben oder verloren gehen, um also eine vollk om m en e V erbren nun g zu erzielen , is t dem B re n n sto ff eine L u ftm en ge zu zu fü h ren , die grö ß er a ls die theoretisch errechenbare is t. B e i der B e sch ick u n g einer D am p fkesselfeu eru n g m it B r a u n k o h le n b rik e tts der üblichen G rö ß e b ra u c h t b e i
sp ielsw eise ein solches B r ik e tt b e i 80% L u ftü b e r
sch u ß zu r V erbren nun g 5 cbm L u ft, also e tw a d as 10 ooofach e seines eigenen V o lu m en s. E s d a u ert seh r lan ge, b is das ganze S tü ck v e rb ra n n t ist, w eil d ie A n g riffsflä ch e für den S au erstoff im V e rh ä ltn is zu m R a u m in h a lt des B rik etts gerin g ist. D a s V e r h ä ltn is der O berfläche eines K ö rp ers zu seinem I n h a lt w ird um so größer, in je klein ere S tü c k e m an d en K ö rp e r zerteilt. B ei einem B r ik e tt k o m m t au f 1 ccm In h a lt e tw a 1 qcm O b erfläch e; zerle g t m an jed o c h d as B r ik e tt in Stau bteilch en m it 0,1 m m K a n te n lä n g e, so kom m t auf die gleich e R a u m e in h e it d as 66ofache an O berfläch en ein h eiten . D ie V erb ren n u n g slu ft findet also eine seh r v ie l g rö ß ere A n g riffsflä ch e. Der B ren n sto ff v e rb ren n t d a n n n ic h t nur entsprechend schneller, sondern b re n n t au ch besser aus, w eil er m ech an isch g u t a u fgesch lo ssen ist, und er erfordert einen gerin geren L u f t ü b e r s c h u ß im V ergleich zu stü ck ig en B ren n sto ffen .
D ie F e in h e it des zu Staub gem ahlenen B re n n sto ffe s w ird d u rch Siebe geprüft, fü r deren F orm , M asse und H a n d h ab u n g der N orm en au ssch u ß der d eu tsch en In d u strie im E in vern eh m en m it dem
R eich sko h len rat e in h e itlic h eB e stim m u n g e n h erau s
gegeben h at. Im allgem ein en g ilt die F ein h e it p u lverfö rm igen B ren n sto ffes als au sreich end , w enn der S ta u b d u rch ein Sieb m it 900 M aschen au f den Q u a d ra tze n tim e te r h in d u rch g eh t und au f einem Sieb m it 4900 M aschen au f den Q u a d ra tze n tim e te r n ic h t m ehr a ls 20% R ü c k s ta n d z u rü c k lä ß t. D ieses Sieb h a t eine D ra h ts tä rk e vo n 0,055 m m u n d eine M asch en w eite vo n 0,086 m m .
D ie A u fb ereitu n g des B ren n sto ffe s zerfä llt in eine R eih e vo n V o rg än gen , fü r die eine V ie lfä ltig k e it vo n m asch in ellen E in ric h tu n g e n zu r V e r fü g u n g steh t. In der H a u p tsa ch e b esteh en diese V o rg än ge aus: T ro ck n en , M ah len u n d T ra n sp o rt.
D e r T ro ck en an lage w ird ein M agn etsch eid er v o r
gesch altet, um E isen teile ab zu fa n g en , w elch e die n ach folgen d en E in rich tu n g e n b esch äd ig en kö n n ten . D ie T ro ck n u n g is t b e d in g t d u rch den M a h lvo rgan g , d a feu ch te K o h le einen h öh eren K r a ftb e d a rf in der M ühle h e rv o rru ft und den M a h lv o rg a n g er
sch w ert. S tein k o h le is t a u f e tw a 1 % , B rau n k o h le a u f 15 — 18 % F e u c h tig k e its g e h a lt zu tro ck n en . A ls W ärm eq u elle fü r die T ro c k en a p p a ra te können entw ed er R a u ch ga se ve rw e n d e t w erden, oder m an tro ck n e t m it D am p f, sofern A b d a m p f aus K r a f t b etrieb en zu r V e rfü g u n g steh t. N eu ere B e str e b u n gen sind d a ra u f ge rich te t, die M üh len und die T ro ck en ein rich tu n g en zu verein ig en , um eine V e r e in fach u n g zu erzielen .
Zu r Z erk lein eru n g der B ren n sto ffe dienen M ühlen (Fig. 1), vo n denen es zah lreich e S y stem e g ib t, und vo n denen ein ige den N am en ,,M ü h len “ zu U n rech t tragen , w eil sie den B re n n sto ff nur zertrüm m ern . H ie rm it is t d ie E ig e n a r t der sog.
S ch n ell-L ä u fer gesch ild ert, die au ch a ls ,,S c h la g kreu zm ü h len “ oder „H a m m e r-M ü h le n “ b e ze ic h n e t
6o8 T r e i t e l : Kohlenstaubfeuerungen. r Die Natur- Lwissenschaften w erden . Im G eg en satz hierzu sind d ie fü r größere
L eistu n g en und störu n gsfreien D a u e rb e trieb als
5
Fig. i. Bauarten von Kohlenstaubmühlen, i. Schlag- kreuzmühle. 2. Rohrmühle. 3. Pendelmühle. 4. Flieh
kraftm ühle. 5. Ringwalzenmühle.
n ü gend lan g en W e g zw isch en dem A u s tritt aus dem B ren n er und der zu beheizen d en F läch e zu rü ck zu leg en h a t, d a m it es a u f dieser S trecke sich en tgasen und verg asen kan n. W enn der B ren n w eg zu k u rz g e w ä h lt w ird , so gelangen die T eilch en in u n vo llk o m m en v e rb ran n tem Z u stan d e an die k ä lteren H e izflä ch en und falle n als b ren n b arer R ü c k sta n d in den F eu erra u m zu rü ck.
Im allg em ein en ordn et m an d ah er die B ren n er (F ig. 3) so an, d a ß der S ta u b vo n oben n ach u n ten in den F eu erra u m e in fällt, alsd an n zu einer U m keh r gezw u n gen w ird und w ied er n ach oben steigt.
A u f diese W eise g e lin g t es, lange B ren n w eg e zu er
reich en. D iese A n o rd n u n g b e g ü n stig t au ch die S ch lack en au ssch eid u n g, die zu ein em ernsten P ro b lem w erd en kan n , w enn sie n ich t sach gem äß g elö st w ird . M an is t b estreb t, die S ch la ck e in fein g ran u lierter F o rm auszu sch eiden ; dies w ird d ad u rch erreich t, d a ß m an ih r Z u sam m en b acken zu einer g lasigen M asse v e rh ü tet, in dem m an die n ied er
fallen d en T eilch en d u rch eine k a lte Zone streich en lä ß t, A ls zw eck m ä ß iges M itte l h ierfü r h a t sich die
zw e c k m ä ß ig e rk a n n ten M üh len „L a n g sa m - lä u fe r” . Je n ach der E ig e n a rt des B ren n stoffes und n ach der D u rch sa tzm e n g e w ird m an zu w äh len h a b en zw isch en R o h rm ü h len, F lie h k ra ftk u g elm ü h len , P en d el- und R in g w alzen m ü h len . B e i der W a h l w ird neben d er B e trie b ssic h e rh e it v o r a llem der K r a f t b e d a rf m a ß ge b en d sein, d a vo n ih m d ie W irt- s c h a ftlic h k e it in hoh em M aße ab h än g t.
D a s M ah lerzeu gnis w ird v o r dem V e rla s sen d e r M ühle gesieb t, d a m it k ein e T eile h in au sb efö rd e rt w erden, w elch e n ic h t die vo rg esch rieb en e F e in h e it b esitzen . D ie S ich tu n g d u rch Sieb e t r it t im m er m eh r z u rü c k g egen ü b er der W in d sich tu n g , w elch e d arin b e ste h t, d a ß ein a u f steigen d er L u ftstro m d en K o h le n sta u b m it sich fü h rt, so d aß sch w erere T e ile w ied er in die M ühle z u rü ck fa lle n .
D e r gem ah len e S ta u b is t v o n der M ühle an die V erw en d u n gsstelle w eiter zu b efördern.
W en n es sich n ic h t u m so k lein e E n tfe r n u n gen h a n d elt, d a ß B ech erw erk e oder Sch n eck en ve rw e n d e t w erd en können, b e n u tz t m an die F ö rd e ru n g in geschlossenen R o h rle itu n g e n u n ter Z u sa tz vo n D ru c k lu ft.
D e r fein e K o h le n sta u b h a t die E ig e n sch aft, s ic h h ierb ei in einen le ic h t fließ en d en K ö r p e r zu verw an d eln , den m an m it H ilfe vo n besonderen P u m p en (F ig. 2) w ie eine F lü ssig k e it fo rtleite n kan n . A ls P u m p en dienen sch n ellau fen d e S ch necken, die a u f d as S ta u b - L u ft-G e m en g e eine S c h u b w irk u n g ausüben .
D e r a u fb ereitete B re n n s to ff m u ß in ge
eig n eter W eise einem zw e c k m ä ß ig d u rch ko n stru ierten V erb ren n u n gsrau m zu gefü h rt w erden . D a s H a u p terfo rd ern is h ierb ei ist, d a ß das ein zeln e S ta u b teilch e n einen ge-
Fig. 2. Kohlenstaubpumpe.
Fig. 3. Kohlenstaubbrenner vor einem Dampfkessel.
Heft 26. 1
25- 6. 1926 1 T r e i t e l : Kohlenstaubfeuerungen. 609
V erw en d u n g vo n sog. K üh lrosten ergeb en ; das sin d einzelne im unteren T eil des F eu errau m es an g eo rd n ete und m it dem K essel in V e rb in d u n g steh en d e, vo n W asser durchflossene R o h re.
D ie A u sgestaltu n g des V erb ren n u n gsrau m es (F ig . 4), sei es für D am pfkesselfeuerungen oder für In d u strie ö fen ist ausschlaggebend fü r den E rfo lg o d er M ißerfolg der Feuerung. Seine in nere V e r
k le id u n g m uß sehr hohen T em p e ra tu re n und g le ic h z e itig dem A ngriff der S ch la ck e a u f dieses M a te ria l widerstehen. D ie A n fo rd eru n gen an die S ta n d fe stig k e it dieses hoch b ean spru ch ten M aterials sin d sehr große. Aus diesen F o rd eru n g en ergeben
h eizflä ch e u n m ittelb a r in den F eu erra u m ve rle g t, w od u rch eine vo n der bisherigen m ehr oder m in der ab w eich en d e K e sse lb a u a rt e n tsteh t. M itu n ter w erd en diese R o h re noch m it zw ei d ia m etral an g esch w eiß ten L än gsrip p en versehen, d ie sich aneinand er legen, so d a ß ta tsä c h lic h h ierd u rch das M au erw erk v o lls tä n d ig ab gesch irm t w ird . D ieses in den F eu erra u m e in g e b a u te R o h rsystem d ien t teilw eise zu r D a m p ferze u g u n g , teilw eise zur D a m p f
ü b erh itzu n g . W en n h ie rd u rch d as P ro b lem der feu erfesten B a u sto ffe ga n z e rh e b lich v erein fa ch t w ird , so m uß die E rfa h ru n g n och zeigen , ob bei m in d erw ertigen B ren n sto ffe n d ie Z ü n d fä h ig k e it
Fig. 4. Steilrohrkessel mit Kohlenstaubfeuerung. Der Staub wird von oben her, über die ganze Breite des Feuerraum es verteilt, zugeführt. Flache, aufgehängte Decke. Schlackengranulierung durch Kühlrost. K ü h
lung der Feuerraumwände und Luftvorwärm ung durch Mauerwerkskanäle.
s ic h F eu erräu m e von größeren A b m essu n gen , als m a n sie gew öh nlich von anderen F eu eru n gen her g e w o h n t ist. D ie W ände werden h oh l a u sgefü h rt u n d die V erb ren n u n gslu ft zur K ü h lu n g h in d u rch g e le ite t. D ie Stein e werden m it ein em eisernen G e rü s t so vera n k ert, daß sie allen T e m p e ra tu r
d e h n u n g en frei nach geben können. D ie F eu erra u m d e c k e w ird n ich t gew ölbt ausgeführt, sondern die ein zeln en aufein an der eingeschliffenen S tein e w er
d e n eb en fa lls an eisernen Trägern a u fg e h än gt.
N e u erd in g s versu ch t m an die F eu erräum e w ied er zu v e rk lein ern , dadurch, daß m an die aus feu er
festen B a u sto ffe n aufgebauten W an d u n gen d u rch v o n W a sser durchflossene Rohre, w elche m it dem K e ss e lin h a lt in V erbin d u n g stehen, sch ü tzt. A u f d iese Wreise w ird ein erheblicher T eil der K e sse l
eine genügende ist, w en n die A b stra h lu n g vo n den glühenden W an d u n gen feh lt.
A lsA n w en d u n g sg eb iet b iete n sich alle feu eru n g s
tech nisch en Prozesse, bei denen hohe T em p e ra tu ren au ftreten , also D a m p fk essel, H ü tte n w e rk s
öfen (Fig. 5) und S ch m iedeöfen . B e i den Ö fen fü r m etallu rgisch e Prozesse kan n m an in fo lge der sehr ein fachen R eg u lieru n g des V erh ä ltn isses zw ischen B ren n sto ff und L u ft die F lam m e sow oh l o x yd ieren d a ls auch reduzierend w irk en lassen.
Im D am p fkesselb au h a t die E in fü h ru n g der K o h le n sta u b feu e ru n g die k o n s tru k tiv e D u rc h fü h rb a rk e it vo n H eizfläch en erm ö glich t, w ie sie m it m echanischen R o sten k a u m m ö g lich ist.
E rs t h ierdu rch w ird d as M iß v erh ä ltn is zw isch en den ungeheuren L eistu n g en ein zeln er B e tr ie b s
6 i o T r e i t e l : Kohlenstaubfeuerungen. r Die Natur- LwissenschafteD
m asch in en und der V ie lz a h l der h ierfü r erford er
lich en D a m p fk esse l ein igerm aß en gem ild ert. F ü r die E n tw ic k lu n g des B a u es vo n G ro ß k ra ftw erk e n is t dies eine T a tsa ch e v o n w eittra g e n d e r B e d eu tu n g . In den V erein ig te n S ta aten , die uns aus w irts c h a ft
lich en G ründen im B a u vo n G ro ß k ra ftw erk e n vo ran sind, w a r n ich ts a u ffä llig e r fü r den d eu tsch en In gen ieu r als die G röße der D am p fk essel, die m it ihren H ilfsein rich tu n g en haushohe A b m essu n gen annehm en.
Fig. 5. Stoßofen für Kohlenstaubfeuerung.
Fig. 6. Belastungskurve und Betriebsplan eines Elektrizitätsw erkes im W inter, a) B e
lastungskurve; b) Heizfläche rostgefeuerter Kessel; c) Heizfläche staubgefeuerter Kessel.
In w irtsc h a ftlic h e r B e zie h u n g w ird d ie d u rch teu ere F eu errä u m e u n d d u rch die A u fb ereitu n g s
an lage gegenü b er and eren m ech anisch en B esc h ik - ku n g sm eth o d en ko stsp ie lig e re A n la g e g e rech t
fe r tig t d u rch die im B e trie b e zu erzielen den V o r
teile . A ls solche sind zu n en nen : D e r F o rtfa ll der A n h eiz- und L e e rla u fsv e r lu s te ; er e rk lä rt sich d u rch die leic h t zu b e w erk stellig en d e E n tz ü n d u n g der S ta u b w o lk e und der b e lie b ig sch n ellen S teig eru n g der B ren n sto ffzu fu h r, b ei der led ig lich au f die W id e rs ta n d s fä h ig k e it der K essel- und Ö fen
k o n stru k tio n en gegenü ber T em p era tu rä n d eru n g en R ü c k s ic h t zu nehm en ist. E b en so sch n ell w ie d as In g a n g setzen e rfo lg t das A b ste lle n d u rch ein fach e U n terb rech u n g der B ren n sto ffzu fu h r. D iese E ig e n sc h a ft m a ch t stau b g efe u erte K e sse l besonders ge
eig n et zu r Ü b erw in d u n g k u rzze itig er S p itze n (F ig .6) und zu m E in sp rin gen b e i u n erw a rteten B e la s tu n gen, w ie sie in ö ffen tlich en E le k triz itä tsw e rk e n V orkom m en. D er W irk u n g sg ra d sta u b g efe u erter K e sse l is t in fo lge des geringeren L u ftü b ersc h u sses und des sehr v ie l vollk om m en eren A u sb ra n d es des B ren n sto ffe s ein höherer als b e i anderen F e u e ru ngen, und z w a r n ich t nur b e i P a rad eversu ch en , sondern im D a u e rb e trieb . D ie Wra rtu n g is t eine ein fach e und rein lich e und s te llt keine A n fo rd e ru ngen an die M u sk elk raft des B ed ien u n gsp erso n als.
V o r a lle m b e sitz t die S ta u b feu eru n g eine vo n keiner anderen B esc h ick u n g sm eth o d e erreich te A n p a s su n g sfäh ig k e it an d ie V ersch ied en h eiten des B ren n stoffes. D a s is t n a m e n tlic h vo n W ic h tig k e it fü r B e trieb e , die sich n ich t au f eine b estim m te B ren n sto ffso rte festleg en kön nen oder w ollen, sondern die K o n ju n k tu r a u sn u tzen m üssen.
G ew isse B ren n sto ffe lassen sich au f R o sten ü b e rh au p t n ich t oder nur in M isch u ng m it anderen verb ren n en , w äh ren d sie in der S ta u b feu e ru n g g u t ve rw e rtb a r sind. A n d ere B ren n sto ffe, fü r die es kein en A b sa tz gab , w ie z. B . F ein ko h len ,
S ch lam m koh len , R ü c k stän d e aus der N a ß a u fb ereitu n g, R ü c k stän d e aus feu eru n gs
ch em isch en und m e
ch an isch en B e trieb en , w ie z. B . R a u c h k a m m erlösche, K o k sa sch e, G ru d eko k s, B r ik e tt
ab rieb , sind in der S ta u b feu e ru n g v o r z ü g lich e B ren n sto ffe.
D ie schon v o r v ie len Jah ren den In g e nieuren b e w u ß te n V o r
te ile der S ta u b feu e ru n g sch eiterten an der u n gen ügenden p h y s ik a lisch en D u rch d rin gu n g des V erb ren n u n g sp ro zesses. D ie in neu erer Z e it gew onnenen p ra k tisch e n E rfa h ru n g en h a b en ab er diese A r t der V erb ren n u n g zu einer störu n gs
losen B e trieb se in rich tu n g e n tw ic k elt, deren w ir t
sch a ftlich e B e d e u tu n g d arin lieg t, d a ß au ch die sog. gerin g w ertig en B ren n sto ffe u n ter v o lle r A u s n u tzu n g ih res W ä rm ein h altes ve rfe u e rt w erden k ö n nen, d a ß der W irk u n gsg ra d der A n la g e n g esteig ert w ird , die B ed ien u n gsko sten h e ru n terge setzt werden, und der gew erb lich e P reis des D a m p fes fü r K r a f t erzeu g u n g und H eizzw eck e und der W ä rm e fü r m eta llu rgisch e V erfah re n e rm ä ß ig t w erd en k a n n .
Heft 26. ]
25. 6. 1926 J Li s t: Flugzeugnavigation bei N acht und Nebel. 6 1 1
Flugzeugnavigation bei Nacht und Nebel.
V o n D ip l.-In g . Li s t, D essau.
W en n auch die F lu g ze u g n a v ig a tio n ih rem W esen n ach auf die N a viga tio n zu r See z u rü c k z u fü h ren ist, so unterscheidet sie s ich d o ch gru n d s ä tz lic h vo n jener, da sie n ich t nur höhere, sondern a u ch andere Anforderungen an die en tsprech en d en In stru m en te und V orrichtun gen s te llt.
Im folgenden sollen die h a u p tsä c h lic h ste n U n tersch ied e zwischen S ch iffs- u n d F lu g z e u g n a v ig a tio n kurz erw ähnt w erd en :
1. D ie Bewegungen des Flugzeuges geh en n ich t n u r in der Ebene (wie b eim S ch iff), sondern räum lich v o r sich.
2. D ie schnelle F o rtb ew e g u n g des F lu g ze u ge s lä ß t für K u rsb eob ach tu n gen und -berich tigu ngen seh r viel weniger Z e it a ls an B o rd
eines Schiffes.
3. Die B e w e g u n g sv e rh ä ltn isse in der L u ft verlan gen anders geartete In s tru m ente.
4. D er b e sc h rä n k te R a u m im F lu g zeu g und d ie N o tw e n d ig k e it, G ew ic h t zu sparen, beeinträchtigen Z a h l und A u sfü h ru n g der m itzu neh m end en In stru m en te.
5. D ie Sichtverhältnisse im F lu gzeu g sin d g ru n d sä tzlich versch ied en gegen
ü b er denen an B o rd .
6. Die- mechanischen Beanspruchun
gen (E rsch ü tteru n gen des M otors, eng
s te r Zusam m enbau usw.) sch affen b e
sonders u n gü nstige B ed in g u n gen fü r das F u n k tio n ieren der In stru m en te.
7. Säm tliche In stru m en te sind v o n ein und der
selb en Person, höchstens vo n 2 P erso n en zu k o n tro llieren . Infolgedessen ist die F o rd e ru n g n ach größter Übersichtlichkeit u n erläß lich , die an B o rd b e i V e rte ilu n g der Sch iffsfü h ru n g a u f m ehrere L e u te n ic h t zu sehr ins G ew ich t fä llt.
E in e A u fzäh lu n g der zur F ü h ru n g des F lu g zeu g es notw endigen In stru m en te soll der L e it fa d e n sein für die B etrach tu n g des h e u tige n S t a d iu m s ih rer E n tw icklu n g :
E b e n so w ie zur Führung des S ch iffes n ic h t nur d ie In stru m en te an Bord, sondern a u ch d ie L e u c h t
tü rm e an der K ü ste u. a. notw en d ig sind, so m üssen w ir u n tersch eid en zwischen
a) den im F lu gzeu g eingebauten In stru m en ten , b) den E in rich tu n gen an L an d .
Z u a ) :
1. In stru m en te zur Ü b erw ach u n g des M otors (T ou ren zäh ler, K ü h lw asserth erm om eter, Ö ld ru c k m a n o m eter, B ren nstoffu h r usw.).
2. In stru m en te zur M essung d er F lu g z e u g g e sch w in d ig k e it.
3. In stru m en te zur F eststellu n g des K u rses (K o m p a sse, A u fnah m egerät fü r F .-T .-Z eic h en , d ie im P e ilve rfa h re n notw endig sind u. a.).
4. A p p a ra te zur B eob ach tu n g der jew eilig en N e ig u n g des F lu gzeu ges gegen die H o rizo n ta llag e.
5. H öh en m esser fü r den B e re ic h v o n e tw a 50 m b is zu r G ipfelh ö h e.
6. V o rrich tu n g e n zu r M essung des gen auen A b sta n d es v o m E rd b o d e n im B ereich v o n o b is e tw a 50 m H öhe.
7. E in rich tu n g e n , die zu r V erein igu n g v e r schieden er A n zeig en n o tw e n d ig sin d im Sinne der V erein fach u n g der Ü b e rs ic h t.
Zu b ):
F .-T .-E in ric h tu n g e n in d er S ta rt-S ta tio n , au f Z w isch en statio n en und im Z ie lh a fe n , deren g e nauere A u fzä h lu n g im T e x t gegeb en w erd en soll.
1. A u f die M o to r-Ü b erw a ch u n gsin stru m en te
so ll hier n ich t ein gegan gen w erden , d a sie a u ß erh a lb des zu beh an d elnd en K a p ite ls steh en .
2. Ü b er die G esch w in d ig k eitsm esser soll hier nur so v ie l g e sag t w erden , d a ß es d a fü r versch ied en e W ege g ib t. W ir erw äh n en die S tau d ü sen m esser und die Venturi-~R.öhxe, deren P rin z ip a u f der M essung des Ü b er- oder U n terd ru ck e s eines S ta u rohres oder einer D ü se b e ru h t und d em en tsprech en d die i?etow > -G eschw indigkeit des F lu g ze u g e s gegen über der u m gebend en L u ft a n g ib t. D em n ach is t die A n zeig e a b h ä n g ig v o n d er L u ftd ic h te , also au ch vo n der H öhe. U m d ie w irkliche G esch w in d ig k eit zu e rh a lten , m üssen n och In stru m en te zur A b triftm essu n g d. h. zu r B e stim m u n g der W in d rich tu n g und G esch w in d ig k e it vo rh a n d en sein.
3. D ie F ra g e der K om passe h a t v o n je h e r e r
heblich e S ch w ie rig k eite n b e reite t. D e r ein fach e M agn etko m p aß u n te rla g n och m ehr a ls im S c h iff den vo n den M e ta llteilen au sgeh en d en B e e in flussungen, die h ä u fig eine A b le n k u n g der K o m passe h erbeiführen , so d a ß sie d an n fü r die K u r s h a ltu n g vo llk o m m en au sfielen . L a n g e h a t m an d urch V erä n d eru n g des E in b a u o rte s diesen S c h w ie rig k eiten R e ch n u n g tra g e n w ollen . H e u te is t es gelungen, k lein e aperio d isch e K o m p a sse zu b a u en , die w egen ih rer großen R ic h tk r a ft u n d le ic h te n K o m - p en sierb arkeit ü b e ra ll e in g e b a u t w erd en k ö n n en . Schematische Zeichnung einer Fernkom paß-Anlage m it Über
tragung der Kom paßanzeige auf opt.-elektr. Wege.
6 1 2 Li s t: Flugzeugnavigation bei N a c h t und Nebel. r Die N atur
wissenschaften D e r b este A u sw e g is t im m er n och d er: D en
K o m p a ß in d as v o n den D e via tio n sein flü ssen freie R u m p fe n d e ein zu b au en und die Übertragung d er A n zeig e zu m F ü h rersta n d e le k trisc h d urch Selen zelle (oder andersw ie) zu b e w e rk ste llig en (A sk a n ia -S ele n -F e rn k o m p a ß ).
D e r E in b a u v o n K reiselkom passen, die zw a r u n ab h än g ig vo n m agn etisch en S tö ru n g en , d a fü r ab er b ed eu ten d sch w erer sind, k o m m t n u r fü r große F lu g ze u g e in F ra g e .
F ü r d as F .-T .-P eilv erfa h ren zur K o n tro lle der F lu g ric h tu n g is t fo lgen d er V o rsch la g gem a ch t w ord en : U n te rh a lb des F lu g ze u g e s w ird eine R a h m en a n ten n e d reh b a r um die A ch se an geo rd n et u n d d u rch eine ein fach e A n trie b sv o rric h tu n g (P ro p elleran trieb ) in lan gsam e U m d reh u n gen v e r s e tz t (etw a eine h alb e U m d reh u n g pro S e
ku n d e). D iese rotierend e R a h m en a n ten n e is t
T
4. D ie bis je t z t ü b lich en P en d el-Q u ern eig u n g s
m esser h ab en b esch rä n k ten W e rt, d a die F lü ssig k eitseb en e (oder w as so n st als P en d el d a fü r in B e tr a c h t kam ) n a tü rlich au ch d er Z e n trifu g a l
k r a ft fo lg t. E in vo n dieser K r a ft u n ab h än giges In stru m en t ko n n te h ier nur d u rch den K reisel gefu n d en w erden, der b ei gen ügend sch n eller D reh z a h l d as B estreb e n h a t, seine R o tatio n seb e n e b e i
zu b eh alten . E s sind in d ieser R ic h tu n g schon re c h t b ra u ch b are In stru m en te k o n stru ie rt w orden.
E s m u ß h ier erw äh n t w erden, d a ß diese In s tru m en te en tw ed er e le k trisch oder d u rch d irekten L u fta n tr ie b b e tä tig t w erden.
5. D ie H ö h en m essu n g e rfo lgt im allg em ein en d u rch ein A n ero id b a ro m eter, also d u rch B e s tim m u n g des L u ftd ru c k e s und is t d esh alb m it den e n t
sp rech en d en F eh lern b ei Ä n d eru n g des L u f t d ru ckes und der N o rm alh ö h e des G elän d es ve r-
2 = I t l = 2 —
2 0 — 15 —
1 2 — I L I O —
0.5 — 9 —
8 —
7—
10 6—
Schema der elektr. Bodenabstandsmessung m it Darstellung der in Metern geeichten Doppelskala, zeige, die ein absolut sicheres Abfangen des Flugzeuges beim Landen ermöglicht.
einer An-
m it einer K o n ta k tv o r ric h tu n g verseh en, die bei je d e r h a lb en U m d reh u n g im T elep h o n h örer au ß er den norm alen E m p fan gsg erä u sch en einen ku rzen T o n erzeu g t, und z w a r in dem A u g e n b lick , w o die E b e n e der R a h m e n a n te n n e m it der L ä n g sric h tu n g des F lu g ze u g e s zu sam m en fä llt. D ie K u rs h a ltu n g w ird dann fo lgen d erm aß en v o r sich geh en : D e r P ilo t h ö rt die d au ern d gegeb en en S end ezeich en d er Z ie lsta tio n la n g sa m an sch w ellen und w ied er versch w in d en , gen au n ach der U m d reh u n gszah l d e r drehenden R a h m en a n ten n e. A u ß e rd e m h ö rt er in dem A u g e n b lick , w o die R a h m en a n ten n e in der L ä n g sric h tu n g des F lu g ze u g e s steh t, den vo rh e r erw äh n ten Z u sa tzto n . F ä llt d as A u ftre te n d e s T o n m a x im u m s zu sam m en m it dem Z u sa tzto n , so is t die L än g sa ch se des F lu g ze u g e s gen au dem Z ie l zu g ew en d et. D e r K o m p a ß erm ö glich t eine K o n tr o lle d arü b er, ob die R ic h tu n g n ic h t genau e n tg e g e n g ese tzt ist, a u ß erd em b e m erk t der P ilo t die A n n ä h eru n g an sein Ziel m it der zunehm en den E m p fa n g sstä rk e .
b u n d en . N eu erd in gs h a b en die A sk a n ia -W e rk e ein besonders em p fin d lich es In stru m en t h erau sge
b ra c h t, d as b is 500 m re ic h t und ohne N a ch e ilu n g s
oder M ateria ln a ch w irk u n g sersch ein u n g en a rb e ite t.
B e i gen au er E in ste llu n g und F .-T .-Ü b e rm ittlu n g e v e n tu e ller Ä n d eru n g en des B a ro m e te rsta n d e s is t es m ö glich , sich n ach der A n zeig e dieses H öhenm essers d em B o d en b is a u f gerin ge H öhe zu näh ern, falls m an u n g efäh r w eiß, w o m an sich b e fin d e t. (A b so lu te H öh e des G elän d es ü b er dem M eeresspiegel.)
6. D ie g rö ß te S ch w ie rig k e it lieg t in der a u f den D e zim eter gen au en M essu ng des A b sta n d es v o m B o d en , d a sehr v ie l F lu g ze u g u n fä lle d urch zu frü hes oder zu sp ätes A b fa n g e n b e im A u f setzen a u f den B o d e n v e ru rsa c h t w erden . Z u r A u sfü llu n g d ieser L ü c k e d ien t ein k ü rzlic h v o r g esch lagen er e lek trisch er D istan zm esser (nach d em P rin zip der K a p a zitä tsm essu n g ), der die A n n äh eru n g des F lu gze u g e s an d en B o d en , und z w a r v o n ein er H öh e vo n 50 m an m it zu neh m en d er G en a u ig k e it a n zeig t und es g e s ta tte t, das F lu g
