Verbrennungsmotor in Sternform – geglücktes Experiment oder ingenieurstechnische Meisterleistung des 20. Jahrhunderts?
Wer Stammgast am Flugplatz Ober-Mörlen oder ein begeisterter Airshowbesucher ist wird bereits wissen, dass Flugzeuge nicht nur groß oder klein, langsam oder schnell, alt oder jung, Doppeldecker, Spornradträger oder kunstflugtauglich sein können. Oft macht sie so besonders was sie unter ihrem Kleid verstecken. Die Motoren sind sowohl das Herzstück der Maschinen als auch ein zentraler Bestandteil der Benzinreligionen.
In den Fliegerkreisen dieser Erde hört man oft von den „ganz besonderen“ Flugzeugen, die sich von andern wohl deutlich unterscheiden würden und eher eine Seltenheit als oft gesehen sind: die mit einem Sternmotor. Was erstmal trivial klingt, ist es am Ende auch. Ein Motor in Sternform. Aber was steckt dahinter? Was macht ihn so besonders? Hier eine kurze Retrospektive in der Erforschung des Mythos Sternmotor.
Radial Engine, Sternmotor, Moteur en étoile – der globale Technologieträger
Motor in Sternform – so einfach es klingt, so einfach ist es auch erstmal. Die Zylinder ringförmig angeordnet und vorne an der Propeller. Mit der Entstehungszeit im frühen 20. Jahrhundert gehört das Prinzip zu den schon etwas älteren Erfindungen. Damals erkannte der Luftfahrtpionier Louis Bleriot die Genialität hinter der Erfindung und baute einen Sternmotor erstmals in ein Luftfahrzeug.
Als sog. Umlaufmotoren waren sie der Vorreiter bis zum Ende des ersten Weltkrieges. Dabei ist der Propeller fest mit dem Motor und die Kurbelwelle fest mit dem Flugzeug verbunden – ein sich drehender Motor. Jedoch begrenzt in seiner Leistungsfähigkeit und mit komplexer Handhabung bei geringer Verlässlichkeit entstand daraus dann der Sternmotor mit fixiertem Motorgehäuse und frei drehendem Propeller. Mit den 30er und 40er Jahren sorgte der zweite Weltkrieg für einen enormen Technologiesprung. Durch den Massenhaften Einsatz von Sternmotoren in der US-Airforce und der
Luftwaffe stieg der Entwicklungsstand enorm an und brachte die Stärken des Motorprinzips zum Vorschein. Heinz Gartmann, deutscher Raketeningenieur und Autor im Bereich Technikgeschichte, beschrieb den Sternmotor 1954 einst in einer Publikation:
„Die Flugmotoren begannen mit einem Zylinder. [Später] setzte man mehrere Zylinder hintereinander, vier, acht, ja sogar vierundzwanzig. Die Motoren wurden ungeheuer lang. Deshalb setzte man nun zwei Zylinderreihen nebeneinander und bekam den V-Motor. Schließlich nahm man zwei V-Motoren und machte daraus den X-Motor. Noch mehr Zylinder ließen sich zuletzt im Sternmotor unterbringen. Neun Zylinder ergaben einen Stern. Mehrere Sterne hintereinander ergaben bis zu 36 Zylindern in einem Motor. Man sparte jedes Gramm überflüssiges Gewicht, so dass die Motoren schließlich wahren Schmuckstücken glichen. Ein einziger Sternmotor leistet so viel wie zwei Schnellzuglokomotiven und wiegt weniger als die Räder von einer.“
Beeindruckend, oder? Die nächste Entwicklungsstufe der Flugtriebwerke wurde die Gasturbine.
Musik entsteht durch Töne
Damit wäre geklärt, wie der Sternmotor seinen Weg durch die Geschichte gemacht hat. Aber warum existiert auch 76 Jahre nach dem Kriegsende noch so ein Hype um ihn? Nun, das lässt sich nur begrenzt in Worte fassen. Ich nenne dazu einfach die Stichworte Klang, Leistung, Ästhetik. Oder um noch einmal kurz in die Technik zu gehen: Zündreinfolge. Wie wir dank der Musikgeschichte wissen lassen sich aus fünf bis zehn verschiedenen Tönen nur durch die Variation ihrer Reinfolge ganz unterschiedliche Lieder komponieren. Während der Großteil von Reihen-, Boxer- und V-Motoren eine scheinbar beliebige Reihenfolge der einzelnen Geschmischzündungen hat, so sind sich die Sternmotoren alle sehr ähnlich. Beispielsweise ein sieben-Zylinder-Sternmotor zündet in der Reihenfolge 1-3-5-7-2-4-6, also immer jeder zweite. Erst die ungeraden, dann die geraden Zahlen. Dieser Tatsache entstammt der sonorige, hölzerne Klang, den diese Motoren mit sich bringen.
Verstanden? Gut, mehr technische Details gibt es eigentlich nicht um grundlegend zu verstehen, was einen Sternmotor so einzigartig macht. Am Ende geht es vor allem um eines: das Erlebnis! Ein Mythos entsteht eben nicht nur durch sagenhafte Erzählungen.
Drehen, drehen und auf den Rücken drehen – das hat er gern!
Ein weiterer Brauch, an dem sich der Pfleger des Sternmotors schon von weitem erkennen lässt, ist das morgendliche „Durchdrehen“ des Motors. Ein ritualisiertes Verfahren, mit dem man das in der Standzeit nach unten gelaufene Öl aus den unteren Zylindern fließen lässt. Dabei dreht man den
Propeller einfach lockere 18 bis 27 Blätter weiter (je nach Motor) und schon beginnt das schwarze
Gold aus den Auslässen herauszufließen. Dieses Problem gibt es bei einfachen Reihen-/V/Boxermotoren nicht und würde im schlechtesten Fall zum sogenannten „Hydraulic Lock“
(Überlastung von Pleuel und Kolben durch die Inkompressibilität des Öls) führen. Das wichtigste Talent des Sterns wurde bisher ein wenig unbeachtet gelassen: die Kunstflugtauglichkeit. Der geometrische Vorteil der Drehsymmetrie ermöglicht, dass der Motor eigentlich gar nicht weiß, wo oben und wo unten ist. So läuft er im normalen Geradeausflug wie auch im Rückenflug wie ein Schweizer Uhrwerk. Daher entstanden selten Maschinen mit Sternmotoren, die wegen der Benzin- und Ölzufuhrschwierigkeiten keiner Luftakrobatik ausgesetzt werden durften.
Liebe deinen Nächsten (Motor)
Nicht selten ist es, dass die spirituelle Verbindung von Pilot*innen zu ihren Triebwerken mehr als nur liebevolle Zuneigung bedarf. Das Aggregat verliert Öl, läuft nicht ganz rund oder verbraucht etwas mehr Kraftstoff als gewünscht. Der Moment, in dem viele Luftfahrer ihr Flugzeug in die Wartung geben. Doch hier ist es anders: es braucht das Detailwissen über Mängel und Schönheitsfehler, die nur den engsten Vertrauten bekannt sind. Mal Tage, mal Nächte dauert es, um die Motoren in ihren betriebstauglichen Zustand zurückzuversetzen. Momente der Intimität.
Wie die Hüter des Sternmythos ihre Schätze pflegen und erhalten, ist ein wohl behütetes Geheimnis. Mit welchen Ölen sie geschmiert, mit welchen Fetten sie gewartet und mit welchen Kraftstoffen sie geflogen werden empfingen sie einst vom Fliegergott persönlich. Sie wollen ihre Motoren und das Wissen darüber für die Ewigkeit bewahren, um noch vielen Generationen von jungen Piloten die Faszination zu bescheren. Sie sind wahrlich keine Heiligen, doch geben sie Jahr für Jahr ihr letztes (sauberes) Hemd, um ihre Motoren in tadellosem Zustand zu erhalten.
Text und Bilder: Moritz Jünger