Edo OSE-1
Die Edo OSE-1 war ein Schwimmerflugzeug. Die Maschine blieb trotz guter Flugleistungen erfolglos, da diese Flugzeuge zu dieser Zeit stetig durch den Hubschrauber ersetzt wurden.
Entwicklungsgeschichte Edo OSE-1
Die am 16.10.1925 in College Point, New York, von Earl Dodge Osborne gegründete Edo Aircraft Corporation, entwickelte sich in relativ kurzer Zeit zum mit Abstand größten Hersteller von Schwimmern für Wasserflugzeuge. Der Chefdesigner und Vizepräsident der Gesellschaft war ab 1930 Boris Wjatscheslaw Korwin-Krukowsky ein in Shatsk (Ukraine) geborener und 1918 nach der Revolution in Russland in die USA emigrierter Ingenieur der Hydro- und Aerodynamik. Er beschäftigte sich intensiv am Massachusetts Institute of Technology mit dem Strömungsverhalten an Flugzeugschwimmern, da diese sowohl in der Luft als auch im Wasser umströmt werden, wobei in beiden Medien unterschiedliche Strömungsbedingungen vorherrschen. Neben der strömungstechnischen Optimierung der Schwimmer setzte Korwin-Krukowsky auf ein neues Material für die Schwimmer. Er ersetzte das bisher verwendete tropische Hartholz durch eine neue, salzwasserfeste Aluminiumlegierung. Die neuen, daraus gefertigten Schwimmer, waren nun deutlich stabiler und vor allem viel leichter. Da in den zwanziger und dreißiger Jahren viele Flugzeuge wegen der noch fehlenden Infrastruktur der mittleren und kleinen Flugplätze, das heißt, es gab keine festen Start- und Landebahnen, Wasserflugzeuge waren, waren die Auftragsbücher von Edo mit zivilen und militärischen Aufträgen gut gefüllt und die Firma erweiterte ihre Fertigung ständig. 1939 begann man mit dem Neubau eines neuen Fabrikkomplexes auf Long Island für $ 305.000. Als Hauptlieferant von Schwimmern erhielt man 1942 aber auch eine Ausschreibung des Material Command für ein Nachfolgemodell des erfolgreichen Aufklärungsflugzeugs Vought OS2U Kingfisher und des in die Jahre gekommenen Wasserflugzeugs Curtiss SO3C Seamew. Das neue Flugzeug sollte ein einmotoriges katapultfähiges See-Aufklärungs- und Bordflugzeug in Ganzmetallbauweise mit einem Zentral- und zwei Stützschwimmern sein, das nicht nur auf den Flugzeugträgern, schweren Kreuzern und Schlachtschiffen der US-Navy eingesetzt werden konnte, es sollte auch auf leichteren Schiffen der US Navy, wie Zerstörern und Korvetten verwendet werden können. Die Maschine sollte auch als U-Boot-Bekämpfungsflugzeug verwendet werden können. Zu diesem Zweck wurde die optionale Ausrüstung mit einem AN/APS-4-Suchradar-Behälter gefordert. Dafür war eine kompakte Bauweise Voraussetzung, da auf den kleinen Schiffen die Unterbringung so wenig Platz wie nur möglich in Anspruch nehmen durfte. Zu diesem Zweck waren beiklappbare Tragflächen vorgeschrieben. Die Maschine konnte einsitzig sein und sollte über eine Bewaffnung mit zwei 12,7 mm Maschinengewehren Browning M2 verfügen. Die geforderte Bombenlast, Spreng- oder Wasserbomben, war mit mindestens 300 kg festgeschrieben. Die Maschinen sollten ab Mitte 1944 in Serie gefertigt werden. Bei Edo hatte man zwar sehr viel Know-how im Schwimmerbau, aber keine Erfahrung im Flugzeugbau. Obwohl vor seiner Tätigkeit bei Edo Korwin-Krukowsky bei einem kleinen Hersteller von Sportflugzeugen zwei leichte Schwimmerflugzeuge konstruiert hatte, die auch gebaut worden waren, betrat man mit der Teilnahme an der Ausschreibung praktisch technisches Neuland für die Firma. Die Erfahrungen Korwin-Krukowskys seien aber völlig ausreichend, meinte Earl Dodge Osborne und ließ entsprechend der geforderten Spezifikation ein Projekt ausarbeiten und beim Material Command einreichen. Der Hauptkonkurrent für das Projekt war die im Bau von Seeflugzeugen sehr erfahrene Firma Curtiss Aeroplane and Motor Company mit ihrem Projekt SC Seahawk. Das von Edo eingereichte Projekt wurde nach eingehender Prüfung vom Konzept her als der beste Entwurf dieser Ausschreibung bewertet und das Material Command beauftragte Edo mit dem Bau von acht Prototypen. Diese sollten die US Navy Bezeichnung XOSE-1 erhalten, wobei OS für die Verwendung „Observation Scout“ steht, während E der Herstellercode für Edo Aircraft Corporation ist und die 1 ausdrückt, dass es die erste Variante dieses Typs ist. Das X bedeutet „Experimental“, also Prototyp. Gleichzeitig forderte es für diese Maschinen, nach Absprache mit den verantwortlichen technischen Stellen der US Navy, die Verwendung des luftgekühlten, hängenden 12 Zylinder V-Motors Ranger 770-8, der von der Ranger Aircraft Engine Division in Farmingdale, New York gefertigt wurde. Eigentlich hatte Edo im Projekt einen deutlich stärkeren Motor von mindestens 850 PS vorgesehen, ohne diesen aber zu spezifizieren.
Der Ranger 770-8 hatte einen Gesamthubraum von 12,7 Litern und brachte es auf eine Startleistung von 520 PS (382 kW) bei 3.150 U/min. Die wirtschaftliche Dauerleistung betrug 430 PS (316 kW) bei 2.850 U/min. Er war 1,575 m lang, 0,711 m breit und seine Höhe betrug 0,818 m. Das Trockengewicht betrug 330 kg. Der Ranger war ein recht durstiger Geselle, bei der Startleistung von 520 PS lag der Kraftstoffverbrauch bei 205 l/h, bei Reiseleistung von 430 PS noch bei 145 l/h. Der Ölverbrauch lag zwischen 1,5 bis 2,0 l/h. Es war aber auch spätestens seit der Verwendung in dem Prototyp Vought XSO2U bekannt, dass der Ranger ein extrem störungsanfälliger Motor war, besonders bei niedrigen Geschwindigkeiten neigte er zu starker Überhitzung bis zum Festgehen. Diese Probleme zur Zufriedenheit zu lösen, gelang der Ranger Aircraft Engine Division nie, so dass die Fertigung des Ranger V-770 nach dem Bau von nur 969 Exemplaren aller Varianten eingestellt wurde. Diese Mängel des Motors waren auch der US Navy bekannt und so ist es nicht erklärbar, warum dort explizit der Ranger V-770-8 als Antrieb für das Edo Projekt vorgeschlagen und durchgesetzt und damit gleichzeitig das Scheitern des Projekts in Kauf genommen wurde.
Konstruktionsmerkmale der XOSE-1
Die XOSE-1 war aerodynamisch sehr sorgfältig gearbeitet. Boris Korwin-Krukowskis Erfahrungen als Aerodynamiker und Hydrodynamiker waren komplett in das Design eingeflossen, zusätzlich wurde die so entwickelte Form noch in vielen Windkanaltests weiter optimiert, das gleiche geschah mit den Schwimmern in einem Wasser-Hochgeschwindigkeits-Strömungskanal. Auch werkstoffmäßig unterschied sich das Flugzeug von seinen Wettbewerbern, die Maschine, einschließlich der Schwimmer, war komplett aus der salzwasserbeständigen Aluminiumlegierung 75HA gefertigt. Der kompakte Rumpf hatte einen leicht dreieckigen Querschnitt und war in Ganzschalenbauweise aufgebaut. Spanten und Stringer waren aus Leichtmetall, die Außenhaut, wie bereits erwähnt, komplett aus salzwasserbeständiger Aluminiumlegierung 75HA unterschiedlicher Stärke. Wie die Schwimmer war auch der Rumpf dicht genietet. Vorn war der hängende 12-V-Motor Ranger 770-8 eingebaut. Durch eine große Einströmöffnung trat die Kühlluft ein und umströmte die Zylinder, wo Leitbleche auch genügend Kühlluft an die hinteren Zylinder brachten. Im Lufteinlauf war noch der Ölkühler eingebaut, der aber unterdimensioniert war, so dass die Öltemperatur ständig im Maximalbereich lag. Der Motorraum war durch einen Vollspant aus 5 mm dickem Aluminium gegen die Kabine abgegrenzt. Vorn, über dem Motor, war der Öltank mit einem Volumen von 37,9 Litern (10 US-Gallonen) eingebaut. Seitlich hatte der Motorraum je eine große rechteckige Austrittsöffnung für die Kühlluft (38,1 x 50,8 cm), die mit einer Hutze aus Leichtmetall verkleidet war. Die Kabine war großzügig verglast und verfügte über eine nach hinten verschiebbare Haube aus Plexiglas. Die Frontscheibe war dreiteilig ausgeführt, die mittlere Scheibe war plan und bestand aus schussfestem Panzerglas. Die beiden Seitenscheiben waren gekrümmt und aus Plexiglas. Da die Flughöhe bei Einsätzen meist zwischen 1.000 und 1.500 m lag, war keine Druckkabine vorhanden. Der Pilot verfügte auch über keinen Schleudersitz. Bei der zweisitzigen Variante XTE-1 wurde die Kabine nach Hinten verlängert, um so Platz für den zweiten Piloten zu schaffen. Dadurch wurde der Tankraum hinter der Kabine verkleinert, so dass der vordere Kraftstofftank auf 152 Liter (40 US-Gallonen) verkleinert werden musste. Die XTE-1 hatte Doppelsteuer und eine erweiterte Funk- und Radarausrüstung. Hinter der Kabine, die mit einem Vollspant gegen den Hinterrumpf abgegrenzt war, befanden sich die beiden Haupttanks mit einem Volumen von je 227 Litern (60 US-Gallonen). Die Tanks waren miteinander verbunden und waren selbstdichtend. Hinter dem Tankraum befand sich ein Frachtraum, der durch eine Luke an der Backbordseite zugänglich war und die Seenotausrüstung sowie zwei Pressluftflaschen enthielt. Im Heck ging der Rumpf harmonisch in das hohe, trapezförmige Seitenleitwerk über. Dieses war eine zweiholmige Ganzmetallkonstruktion. Das Seitenruder verfügte über einen Hornausgleich und eine im Flug verstellbare Trimmklappe am unteren Teil. Es wurde mechanisch über innen im Rumpf verlaufende Seile und Umlenkrollen betätigt. Es war eine mit Leichtmetallplatten verkleidete Ganzmetallkonstruktion. Das trapezförmige Höhenleitwerk war eine zweiholmige Ganzmetallkonstruktion und war auf halber Höhe an der Seitenleitwerksflosse angesetzt und saß auf dem Rumpf auf, wo es mit den letzten drei Rumpfspanten verbunden war. Die Höhenruder waren ebenfalls Ganzmetallkonstruktionen. Das Backbord-Höhenruder verfügte über eine im Flug verstellbare Trimmklappe aus Leichtmetall. Die Tragfläche war dreiteilig aufgebaut. Durch die Forderung der US Navy, die Maschine mit beiklappbaren Tragflächen auszurüsten, entstand die Ausführung mit einem durchgehenden, fast rechteckigen Tragflächenmittelstück und zwei klappbaren Außenflügeln. Das Tragflächenmittelstück war eine zweiholmige Ganzmetallkonstruktion in Halbschalenbauweise. An der Hinterkante waren auf jeder Seite Landespaltklappen, ebenfalls in Ganzmetallbauweise, angebracht. Die Betätigung erfolgte mechanisch. Die trapezförmigen Außenflügel waren ebenfalls zweiholmige Ganzmetallkonstruktionen in Halbschalenbauweise, die durch je vier Stehbolzen mit dem Tragflächenmittelstück verbunden waren. Die Bolzen waren durch Wartungsklappen geschützt und konnten zum Hochklappen der Außenflügel manuell gelöst werden. Die hochgeklappten Außenflügel wurden in einer zweiten Klappbewegung schräg nach hinten bewegt. Die Klappbewegungen erfolgten hydraulisch, waren aber im Notfall auch manuell durchführbar. An den beiden Außenflügeln befanden sich die Querruder aus Leichtmetall, wobei auch hier, wie bei den Höhenrudern, nur die Backbordruder über eine Trimmklappe aus Leichtmetall verfügten, die auch im Flug verstellt werden konnte. Des Weiteren waren auch noch je eine als Spaltklappe ausgeführte Landeklappe an der Flügelhinterkante montiert. Über die ganze Länge der Außenflügel waren automatische Vorflügel angebracht. Die Tragflächen hatten zwei verschiedene Profile, während das Flügelmittelstück an der Wurzel das NACA 22417 hatte, ging dieses über die Länge der Tragfläche in ein NACA 2409 über, was sich in Kombination mit der relativ großen V-Stellung aerodynamisch günstig auf die Luftströmung am Tragflügel auswirkte.
Im Abstand von 1,50 m von der Flügelspitze entfernt, waren unten an jedem Außenflügel je ein Stützschwimmer fest moniert. Die Befestigung erfolgte über eine am vorderen Holm angeschlagenes Leichtmetallrohr, das aerodynamisch günstig geformt war. Die Schwimmer waren einstufig ausgelegt und in der bewährten Edo-Bauweise komplett aus salzwasserbeständigen 75HA hergestellt und hydrodynamisch perfekt ausgelegt. Sie bestanden aus je drei durch Schotten abgetrennte Bereiche. Beim Hochklappen der Tragflächen blieben die beiden Stützschwimmer in ihrer ursprünglichen Position. Der Zentralschwimmer war stark gekielt und einstufig ausgeführt. Seine Verwendung als Zusatztank wurde wegen der Gefahr des Beschusses von unten abgelehnt. Der Zentralschwimmer bestand aus fünf durch Schotten voneinander getrennten Kammern, die hermetisch abgedichtet waren. Ursprünglich wollte Korwin-Krukowsky eine Zweischwimmerlösung ohne Stützschwimmer, die US Navy bestand aber auf der Zentralschwimmer-Variante mit zwei Stützschwimmern, obwohl diese aerodynamisch ungünstiger war. Selbst der Umbau eines der Prototypen auf zwei Schwimmer, die ja bei Edo gefertigt wurden und auf Lager waren, überzeugte die Experten der US Navy nicht. Der Zentralschwimmer wurde durch zwei I-Stiele, aus aerodynamisch günstig geformtem Leichtmetallröhren mit dem Unterrumpf verbunden. Zusätzlichen wurden die beiden I-Stiele noch durch je eine schräg montierte Strebe, ebenfalls aus aerodynamisch geformten Leichtmetallröhren, gestützt. Um die Maschine besser auf Deck oder an Land bewegen zu können, waren am Zentralschwimmer zwei Hilfsräder angebracht, die hochgeklappt werden konnten. Am hinteren Ende des Zentralschwimmers, kurz vor dem Ruder, war zusätzlich ein Hilfsstützrad angebracht. Eine Besonderheit waren unter den Tragflächen an zwei Lastpunkten aufhängbare Rettungsröhren für den Transport geretteter Piloten. Diese sollten nass, wie sie waren, in diese engen Röhren krabbeln, die dann verschlossen wurden. Lediglich vorn war ein kleines Fenster aus Plexiglas. In diesem Zustand sollte dann der Rückflug, der im ungünstigsten Fall Stunden dauern konnte, erfolgen. Zum Glück wurde diese Methode verworfen und nie angewendet. An den beiden Lastpunkten konnte je eine Spreng- oder Wasserbombe von maximal 160 kg aufgehängt werden.
Flugerprobung der XOSE-1
Durch die Unerfahrenheit von Edo beim Flugzeugbau und der geringen Belegschaft traten ständig Verzögerungen beim Bau der Prototypen auf. Schließlich wurde erst gegen Ende 1945 der erste Prototyp fertig gestellt und am 28. Dezember 1945 fand dann der Erstflug statt. Damit hatte das Projekt gegenüber der ursprünglichen Planung einen zeitlichen Rückstand von 18 Monaten und war für die US Navy uninteressant geworden, zumal das Wettbewerbsflugzeug von Curtiss, die SC Seahawk, bereits am 16. Februar 1944 zu seinem Erstflug startete und im Oktober 1944 erhielt Curtiss dann einen Auftrag über 500 Maschinen SC Seahawk. Die acht bestellten XOSE-1 (Seriennummern 75210 -75217) wurden zwar noch gefertigt, aber nie von der US Navy in Dienst gestellt. Auch der Umbau von zwei dieser Maschinen (Seriennummern 75 216 und 75217) in zweisitzige Schulflugzeuge (XTE-1) blieb schließlich erfolglos. Der Erstflug der ersten umgebauten Maschine erfolgte erst am 12. Juli 1947, wieder viel zu spät. Es wurden zwar noch vier Exemplare mit den Seriennummern 75218-75221 bestellt aber nach kurzer Zeit wurde die Bestellung wieder annulliert. Zwei weitere XOSE-1 (Seriennummern 75214 und 75215) wurden in die zweisitzige Ausführung XOSE-2 umgebaut und vier weitere Maschinen mit den Seriennummern 75625 bis 75628 bestellt, aber auch dieser Auftrag wurde nach kurzer Zeit wieder storniert.
Trotz guter Flugleistungen blieb die OSE-1 erfolglos
Obwohl die Edo OSE-1 zu dieser Zeit das modernste Schwimmerflugzeug der US Navy war und von den Piloten betreffs Flugeigenschaften und -leistungen beste Zeugnisse erhielt, blieb die Maschine schließlich erfolglos.
Dafür sprachen drei Gründe:
- Nach Beendigung des Krieges wurden seitens der Regierung der USA die Mittel für Neubeschaffungen an Fluggerät auch bei der US Navy drastisch gekürzt.
- Die US Navy hatte sich auch deshalb entschieden, für diese Aufgaben Hubschrauber, die wesentlich einfacher im Handling an Bord waren und auch im Einsatz viele Vorteile boten, zu verwenden. Die Zeit der Schwimmer-Bordflugzeuge war damit endgültig vorbei. Die XOSE-1 war somit das letzte Modell in einer langen Reihe von Flugzeugen diese Klasse.
- Obwohl die OSE-1 alle Forderungen erfüllte und überbot, krankte die Maschine an dem unzuverlässigen Motor Ranger 770-8, dessen Mängel nicht beseitigt werden konnten.
Im Langsamflug, das waren 75 Prozent der Flugzeit, überhitzte der Motor regelmäßig bis zum Totalausfall.
Technische Daten: XOSE-1
Land: USA
Verwendung: Marine-Mehrzweck-Schwimmerflugzeug
Triebwerk: ein luftgekühlter hängender 12 Zylinder-V-Motor Ranger V-770-8 mit verstellbarer Zweiblatt-Metall-Propeller Hamilton Standard D6101A-12 mit konstanter Drehzahl
Startleistung: 520 PS (382 kW) bei 3.150 U/min
Dauerleistung: 430 PS (316 kW) bei 2.850 U/min in 3.000 m
Kraftstoffverbrauch bei Startleistung: 205 l/h
Kraftstoffverbrauch bei Dauerleistung: 145 l/h
Ölverbrauch 1,5 -2,0 l/h
Erstflug: 28. Dezember 1945
Baujahr: 1945
Besatzung: 1 Mann Variante XTE-1 2Mann
Abmessungen:
Spannweite: 11,57 m
Spannweite mit hochgeklappten Tragflächen: 4,42 m
Spannweite Flügelmittelstück: 3,02 m
größte Flügelbreite: 2,26 m
Flügelbreite am Randbogen: 1,68 m
größte Flügeldicke: 0,33 m
Länge Landeklappen: 2,34 m
Breite Landeklappen: 0,54 m
Länge Querruder: 2,26 m
Breite Querruder: 0,46 m
Länge Vorflügel: 4,28 m
Breite Vorflügel: 0,31 m
Länge mit Zentralschwimmer: 9,45 m
Länge ohne Zentralschwimmer:8,05 m
größte Höhe mit Zentralschwimmer: 4,16 m
größte Höhe ohne Zentralschwimmer: 1,93 m
größte Höhe mit hochgeklappten Tragflächen. 4,55 m
Spannweite Höhenleitwerk: 4,27 m
größte Tiefe Höhenleitwerk: 1,18 m
größte Rumpfbreite: 0,84 m
größte Rumpfhöhe: 1,93 m
Kabinenlänge XOSE-1, einsitzig: 1,53 m XTE-1, zweisitzig: 2,68 m
Propellerdurchmesser: 2,74 m
Propellerfläche: 5,90 m²
Flügelfläche: 22 m²
Pfeilung Innenflügel: 2,0 °
Pfeilung Außenflügel : 2,5°
Pfeilung Hinterkante Außenflügel: 5,5°
Pfeilung Hinterkante Innenflügel: 5°
V-Form: +7°
V-Form Höhenleitwerk: 0°
Flügelstreckung: 6,085
Länge Zentralschwimmer: 7,32 m
größte Breite Zentralschwimmer: 1,22 m
größte Höhe Zentralschwimmer: 1,0 m
Volumen Zentralschwimmer: 4,2 m³
Auftrieb Zentralschwimmer: 3.895,8 kg
größte Länge Stützschwimmer: 2,43 m
größte Breite Stützschwimmer: 0,58 m
größte Höhe Stützschwimmer: 0,63 m
Volumen Stützschwimmer: 1, 13 m³
Auftrieb Stützschwimmer gesamt: 656,85 kg
Abstand zwischen den Stützschwimmern: 8,585 m
Spurweite der Hilfsräder: 1,632 m
Radstand Hilfsräder: 4,545 m
Reifengröße Hilfsräder: 580 x 165 mm
Reifengröße Stützrad Heck: 260 x 85 mm
Massen:
Leermasse: 1.802 kg
Startmasse normal: 2.751 kg
Startmasse maximal: 2.875 kg
Zuladung, normal: 949 kg
Zuladung maximal: 1.073 kg
Tankinhalt: 454 Liter plus maximal 219,6 Liter in zwei Zusatztanks unter den Tragflächen möglich
Schmierstoff: 37,9 Liter
Flächenbelastung: 130,7 kg/m²
Leistungsbelastung: 5,53 kg/PS ( 7,52 kg/kW)
Leistungen:
Höchstgeschwindigkeit in Bodennähe: 319 km/h
Höchstgeschwindigkeit in 6.500 m: 326 km/h
Marschgeschwindigkeit in 3.000 m: 250 km/h
Landegeschwindigkeit: 98 km/h
Gipfelhöhe: 6.800 m
Steigleistung: 6,85 m/s
Steigzeit auf 1.000 m: 2,5 min
Steigzeit auf 4.000 m: 14 min
Steigzeit auf 6.000 m: 22 min
Reichweite normal: 1.000 km
Reichweite maximal: 1.400 km
Flugdauer: 5 h
Startstrecke: 400 m
Landestrecke: 620 m
Bewaffnung:
2 Stück 12,7 mm Maschinengewehre Browning M2 mit je 400 Schuss in den vorderen Rumpfseiten
Bombenlast: maximal 320 kg ( 2 x 160 kg Spreng- oder Wasserbombe)
Text und technische Daten Eberhard KRANZ