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Douglas XB-42 Mixmaster

Douglas XB-42 Mixmaster

Douglas XB-42 Mixmaster (Archiv: Eberhard Kranz)

Bei der Douglas XB-42 Mixmaster handelte es sich um einen Schnellbomber mit zwei Kolbenmotoren, der fortschrittliche Bomber wurde auf Kriegsende nicht fertig und wurde dadurch nie in Serie gebaut.


Entwicklungsgeschichte Douglas XB-42 Mixmaster

Bei Douglas hatte man während dem Zweiten Weltkrieg das Luftkriegsgeschehen in Europa und auf dem pazifischen Kriegsschauplatz sehr intensiv verfolgt und analysiert. Besonderes Augenmerk lag auf den Einsatzerfahrungen des eigenen Typs A-20 Havoc der in Großserie gefertigt wurde. Bereits 1942 erkannte man dabei, daß die Maschine ihre Leistungsgrenzen erreicht hatte. Die Hauptserie A-20G von der 2.850 Maschinen gebaut wurden, wurde zum überwiegenden Teil an den sowjetischen Verbündeten geliefert, wo die Maschinen als Frontbomber eingesetzt wurden und bis 1945 an allen Operationen der Roten Armee teilnahmen. Durch die schwache Abwehrbewaffnung nach Hinten waren die Maschinen allerdings gegen angreifende deutsche Jäger sehr anfällig, was zu relativ hohen Verlusten führte. Deshalb erhielt im November 1941 das Entwicklungsteam unter Leitung von E. Heinemann in El Segundo die Aufgabe, ein Nachfolgemodell für die Havoc mit deutlich gesteigerten Leistungen zu entwickeln. Das Ergebnis war die A-26 Invader, die mit 571 km/h zum schnellsten alliierten Bomber des Zweiten Weltkriegs wurde und auch nach Kriegsende weiter im Einsatz blieb und im Koreakrieg 1950 -1953, der Invasion der Exilkubaner in der Schweinebucht und selbst noch im Vietnamkrieg zum Einsatz kam. Als Alternativentwurf sollte ein Entwicklungsteam unter Edward Burton und Carlos Wood ein unkonventionelles Bombenflugzeug entwerfen, das die Reichweite der viermotorigen  B-29 Superfortress bei höherer Geschwindigkeit und wesentlich geringerem Materialaufwand erzielen sollte. Das Projekt wurde von Douglas auf Privatinitiative gestartet, ohne dass ein offizieller Entwicklungsauftrag der USAAF vorlag. Anfang 1943 begann man mit den Entwurfsarbeiten und beschäftigte sich vorrangig mit der aerodynamischen Auslegung der Maschine. Als Triebwerke sollten zwei flüssigkeitsgekühlte, stehende 12-Zylinder-Reihenmoteren Allison V-1710-125 wegen ihrer geringeren Einbaumaße gegenüber den üblichen Sternmotoren verwendet werden. Die Startleistung betrug 1.344 PS (988 kW). Im Mai 1943 war das Projekt fertig und komplett durchgerechnet. Die Ergebnisse waren beeindruckend, so dass man bei Douglas entschied, den Entwurf den Verantwortlichen für Typenentwicklung bei der United States Army Air Force vorzustellen. Der Entwurf beeindruckte auch die Fachleute und bereits am 25. Juni 1943 erhielt Douglas von der für die Flugzeugbeschaffung zuständigen Abteilung der US Army Air Force den Auftrag über zwei Prototypen im Wert über 3 Millionen US-Dollar. Klar war von vorn herein gewesen, daß die beiden Motoren nicht wie üblich an den Tragflächen angebracht werden konnten, da deren Widerstand für die angestrebte Höchstgeschwindigkeit von 700 km/h viel zu hoch schien.

Der Antrieb forderte von den Konstrukteuren alles ab

Als Alternativen gab es nur zwei Möglichkeiten, die Motoren in den Tragflächen oder im Rumpf unterzubringen. Die Variante des Tragflächeneinbaus stellte sich bei den Abmaßen der Motoren (Länge 2,18 m, Breite 0,75 m und Höhe 0,96 m) als unmöglich dar, da es eine Flügeldicke von mindestens 1,30 m notwendig machte. Also blieb nur der Einbau im Rumpf. Das Flugzeug sollte also einen sehr voluminösen Rumpf erhalten, der den großen Bombenschacht, die geplante Bombenlast war mit immerhin 3.629 kg (8.000 pounds) veranschlagt, das Bugrad, das Hauptfahrwerk und die beiden Motoren aufnehmen sollte. Die beiden Triebwerke sollten über je eine Fernwelle auf ein im hinteren Rumpf befindlichen Getriebe wirken, von dort wurde je eine Luftschraube am Rumpfheck angetrieben. Die hohle Fernwelle bestand aus fünf Teilstücken, die durch elastische Kupplungen verbunden waren, und hatte insgesamt eine stattliche Länge von 8,84m und war, um die zu erwartenden Schwingungen auf ein Mindestmaß zu reduzieren, in fünf mit Pendelgleitlagern ausgerüsteten Stützböcken abgefangen, bevor sie das das Propellergetriebe mit einer Untersetzung von 2,77:1 antrieb. Die beiden Fernwellen liefen dabei parallel nebeneinander. Die Propeller waren dreiblättrige elektrisch verstellbare Ganzmetallpropeller Curtiss Electric mit einem Durchmesser von je 4,12 m. Das Flugzeug war also in Pusherausführung, wobei die Luftschrauben gegenläufig arbeiten sollten, um die Drehmomente auszugleichen, ausgelegt, weil eine Ausführung mit am Rumpfbug angebrachten Propellern problematisch mit der Unterbringung des Bombenschützenplatz und vor allem mit aerodynamischen Auslegung gewesen wäre. Die Pusherausführung war schon öfter für Hochgeschwindigkeitsflugzeuge vorgeschlagen worden, allerdings nicht für eine derart große und schwere Maschine.

Hauptkonstruktionsmerkmale der Douglas XB-42 Mixmaster

Der Rumpf in Ganzmetall-Halbschalenbauweise erhielt einen rechteckigen Querschnitt mit stark verrundeten Ecken. Der Rumpfbug war verglast, denn dort befand sich der Arbeitsplatz des Bombenschützen. Die Verglasung der beiden Seitenscheiben war sphärisch ausgeführt, während die beiden mittleren Scheiben aus Panzerglas und wegen der verzerrungsfreien Sicht plan ausgeführt waren. Pilot und Copilot waren in einzelnen verglasten Kabinen untergebracht, wobei die Kabinendächer absprengbar waren, da für beide Schleudersitze vorgesehen waren. Der Einstieg für den Bombenschützen war über eine enge Luke vor dem Bugradschacht im Rumpfbug vorgesehen. Im Notfall konnte die verglaste Rumpfnase komplett abgeworfen werden, trotzdem waren die Überlebenschancen für den Bombenschützen relativ bescheiden. Seitlich hinter der Kabine des Bombenschützen waren beidseitig als Vorwärtsbewaffnung je ein 12,7 mm Maschinengewehr Browning M2 mit je 550 Schuß montiert. Die Hülsen wurden nicht gesammelt, sondern seitlich ausgeworfen. Direkt hinter den Kabinen, die durch ein 5,08 mm starkes Brandschott vom Motorenraum getrennt waren, befanden sich die beiden Allison Motoren, die mittels schwingungsdämpfender Gummipuffer auf einer Leichtmetall-Trägerkonstruktion montiert waren, die sich auf den durch den Rumpf durchgehenden Hauptholm der Tragflächen stützte und somit nahe dem Schwerpunkt der Maschine untergebracht waren. Der zentrale Schmierstofftank mit 94,635 Litern (25 Gallonen) befand sich vor den Motoren auf dem Zwischendeck, während der Ölkühler in der rechten Flügelwurzel eingebaut war. Die Kühler für die beiden Motoren wurden in den Flügelwurzeln untergebracht, während die Lufteinläufe sich an den Rumpfseiten unterhalb der Kabinen befanden. Unterhalb des Motordecks war der große Bombenschacht untergebracht, der 5,95 m lang und 1,05 m hoch war und durch zwei hydraulisch betätigte Klappen geöffnet werden konnte. Über dem Bombenschacht befand sich der Kraftstoffverteilungstank mit einem Volumen von 567,8 Litern (150 Gallonen) von dem über elektrisch betriebene Pumpen der Kraftstoff (100 Oktan) zu den Einspritzsystemen beider Motoren gefördert wurde. Hinter dem Bombenschacht war der Schacht zur Aufnahme des komplizierten Hauptfahrwerks untergebracht. Da die Maschine als Mitteldecker ausgelegt war und die relativ dünnen Tragflächen nicht den Platz boten, das relativ lange Hauptfahrwerk aufzunehmen, mußte es im Rumpf untergebracht werden, obwohl dadurch wertvoller Raum belegt wurde. Ein weiterer Kompromiss, der dadurch eingegangen werden mußte, war eine relativ geringe Spurweite von 4,38 m. Das Fahrwerk mußte nach hinten seitlich in den Rumpf eingefahren werden. Die Fahrwerkschächte wurden mit hydraulisch betätigten Klappen nach dem Einziehen verschlossen. Dem Fahrwerkschacht folgte im Hinterrumpf ein Kraftstofftank von 946,35 Litern (250 Gallonen), der durch Schotte nach vorn und nach hinten gegen den restlichen Rumpf abgegrenzt war. Die Haupträder mit einem Durchmesser von 3,5 Fuß (1,067 m) besaßen lange Federbeine, die ölhydraulisch gedämpft waren, und hydraulische Bremsen. Die Tragflächen waren entsprechend der NACA Empfehlungen für ein Hochgeschwindigkeitsflugzeug trapezförmig mit symmetrischem Profil geringer Dicke und hoher Streckung (8,96) ausgelegt. Sie waren in Halbschalentechnik zweiholmig aufgebaut, wobei der Hauptholm durch den Rumpf hindurch ging und mit den Rumpfspanten und dem Zwischendeck, das den Bombenschacht nach oben abschloß und die Montagebasis für die Triebwerke und die Fernwellenlagerung bildete, einen sehr stabilen Kasten bildete. Die Tragflächen nahmen je drei Haupttanks mit einem Gesamtvolumen von 2.271,24 Liter (600 Gallonen). An den Hinterkanten waren die Landeklappen mit einer Länge von 4,18 m und die Querruder mit einer Länge von 4,38 m angebracht. Klappen und Ruder waren Ganzmetallkonstruktionen. Die Querruder konnten während des Fluges elektrisch verstellt werden. An der Hinterseite der Tragflächen befand sich zwischen Querruder und Landeklappe je ein hydraulisch ausfahrbarer, ferngesteuerter Waffenstand, der mit zwei 12,7 mm Maschinengewehren Browning M2 bestückt war und vom zweiten Piloten bedient wurden, wobei er über ein ausfahrbareres Periskop visierte. Der Schwenkbereich der Waffen betrug +70° nach oben und -70° nach unten. Die seitliche Schwenkung war mit 15° Grad nach außen eher bescheiden. Das Leitwerk war kreuzförmig am Rumpfheck vor den Propellern angebracht. Höhen- und Seitenleitwerke waren ebenfalls als Ganzmetallkonstruktionen ausgeführt. Die beiden Seitenleitwerke hatten einen Hornausgleich und die untere Flosse war so ausgelegt, daß bei Start und Landung eine Berührung des Bodens durch die Propellerspitzen ausgeschlossen wurde. Für den Gefahrenfall konnten die Propeller abgesprengt werden, um ein gefahrloses Verlassen der Maschine durch die Besatzung zu ermöglichen. Das Bugrad war um 45° schwenkbar, hatte aber keine bremsen. Es wurde nach hinten in den vorderen Rumpfboden hydraulisch eingezogen. Der Bugradschacht wurden mit zwei hydraulisch betätigten Klappen komplett nach dem Einziehen abgedeckt werden. Für den Fall eines Versagens der Hydraulik durch Beschußschäden konnte das Fahrwerk manuell ausgefahren und mechanisch verriegelt werden.

Flugerprobung der Douglas XB-42 Mixmaster

Der erste Prototyp mit der Werknummer 43-50224 war Ende März 1944 komplett in Santa Monica montiert und wurde für die Bodenerprobung freigegeben. Am 6. Mai 1944 startete dann Bob Brush zum Erstflug, bei dem die Maschine zur weiteren Erprobung nach Palm Springs überflogen wurde. Nach der Landung war er voller Lobes über das Flugzeug, die Leistungen und die Flugeigenschaften beurteilte er als gut. Allerdings waren auch deutliche Mängel erkennbar, die bei der weiteren Erprobung beseitigt werden sollten. Hauptmangel war die absolut unnötige Unterbringung von Pilot und Co-Pilot in separaten Kabinen, was zu aerodynamischen Problemen durch Verwirblungen führte. Bei der Öffnung des Bombenschachts erzeugten die Klappen ebenfalls starke Wirbel, die gegen die Propeller schlugen, so daß es zu starken Schwingungen führte. Das Gleiche passierte, wenn die Landeklappen in ihre maximale Stellung ausgefahren wurden. Die Stabilität um die Längsachse wurde als zu weich bezeichnet. Ein weiteres Problem stellte die Kühlung der Motoren dar, die ständig Gefahr liefen, zu überhitzen. Während sich das Entwicklungsteam diesen Problemen annahm, war der zweite Prototyp mit der Werknummer 43-50225 Mitte Juli 1944 fertig geworden. Aus den Erfahrungen mit dem ersten Prototyp hatte man die beiden separaten Kabinen für Piloten und Co-Piloten fallenlassen und beide in einer einzigen Kabine, hinter einander sitzend, untergebracht. Auch die Motorkühlung war durch die Verwendung größerer Kühler deutlich verbessert worden, was auch notwendig war, da die beiden verbesserten Allison V-1710-133 nun eine beachtliche Startleistung von 1.800 PS (1.324 kW) bei 3.000 U/min abgaben. Die Landeklappen hatte man überarbeitet, wobei die Fläche etwas vergrößert wurde. Auch wurde die Abwehrbewaffnung hier erstmals in die Tragflächen eingebaut, was die Abflugmasse um etwa 240 kg erhöhte. Am 1. August 1944 hob die Maschine zum Erstflug ab. Die Erprobung beider Maschinen zog sich bis über das Kriegsende in Europa hin, wobei mittlerweile klar war, daß die Maschine nicht in den Serienbau gehen würde.

Die Douglas XB-42 Mixmaster wurde vor Kriegsende nicht fertig

Die Zukunft für schnelle mittlere Bombenflugzeuge lag bei der Verwendung von Strahltriebwerken. Dies führte für Douglas zu einem neuen Entwicklungsauftrag aus der vielversprechenden XB-42, die inzwischen den offiziellen Namen Mixmaster erhalten hatte, eine strahlgetriebene Ausführung zu entwickeln, die die Bezeichnung XB-43 erhielt. Um die Arbeit an der XB-42 weiter zu verwenden, schlug Douglas eine Erdkampfausführung XA-42 vor, die über eine gewaltige Bewaffnung von 16 12,7 mm Maschengewehren Browning M2 oder alternativ mit einer 75mm Kanone und zwei 12,7 mm Maschinengewehre Browning M2 verfügen sollte. Aber die US Army Air Force lehnte diesen Vorschlag sofort ab. Eine weitere Ableitung sah ein ziviles Flugzeug mit vergrößertem Rumpf, der Platz für 40 Fluggäste bot, vor, das die interne Projektnummer 1004 trug und unter Bezeichnung DC-8 gebaut werden sollte, aber nur schließlich auf dem Papier flog. Ende 1945 übernahm dann schließlich die US Air Force die beiden Maschinen und führte die weitere Erprobung fort. Am 8. Dezember stellte die Besatzung Captain Glenn Edwards und Lieutenant Colonel Henry E. Warden einen neuen Geschwindigkeitsrekord für Transamerikaflüge auf. Von Long Beach in Kalifornien flogen sie nach Bolling Airbase in Washington D.C. über 2.320 Meilen (3.733 km) in 5 Stunden und 17 Minuten. Das bedeutete eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 697,8 km/h.

Am 16. Dezember 1945 ging die Maschine beim 32. Testflug verloren. Ursache war ein Nichteinfahren des Fahrwerks und eine spätere totale Unterbrechung der Kraftstoffversorgung durch Ausfall der Pumpen. Fred Asconi, Testpilot der USAF, entschied, daß die Besatzung die Maschine verlassen muß. Er löste den Sprengsatz aus, der die Luftschrauben vom Heck trennten. Dabei ging die Maschine aber durch die Schwerpunktverschiebung in einen steilen Sinkflug über. Es gelang aber der dreiköpfigen Besatzung noch die stürzende XB-42 zu verlassen und glücklich mit dem Fallschirm zu landen.

Der zweite XB-42 Prototyp wurde umgerüstet

Die zweite XB-42 wurde zur XB-42A umgerüstet, wobei erneut verbesserte Motoren Alison V-1730-133 eingebaut wurden, die über eine verbesserte Kraftstoffeinspritzung verfügten. Gleichzeitig begann man mit der Erprobung von zwei Strahlturbinen Westinghouse 19XB-2A, die man unter den Tragflächen montierte. Die Triebwerke gaben einen Schub von 7,11 kN (725 kp) ab. Der Erstflug in dieser Ausführung erfolgte am 27. Mai 1947 in Muroc, wobei die Turbinen sich als sehr störanfällig erwiesen und gerne ihre Tätigkeit nach wenigen Minuten komplett einstellten. Bei den folgenden Versuchsflügen erreichte man schließlich eine Höchstgeschwindigkeit von 785 km/h. Nach 22 Flügen in dieser Ausführung wurde die Maschine bei einem Landeunfall so schwer beschädigt und obwohl wieder repariert, nie wieder geflogen ist. Sie wurde eingelagert und schließlich 1949 an das National Air und Space Museum in Washington D.C. übergeben, wo sie in Silver Hill aufbewahrt wurde, heute befindet sich die Maschine in Dayton im National Museum of the United States Air Force, wo sie restauriert wird, damit sie als statisches Exponat zusammen mit der XB-43 Jetmaster ausgestellt werden kann.

Technische Daten: Douglas XB-42 Mixmaster

Verwendung:  Bombenflugzeug, Erdkampfflugzeug
Land: USA

Triebwerk: zwei flüssigkeitsgekühlte stehende 12-Zylinder V-Reihenmotoren Allison V-1710-125 mit  verstellbaren Dreiblatt-Metallpropellern Curtiss Electric, Turbolader und Untersetzungsgetriebe 2,77 :1
Startleistung:  1.344 PS  (988 kW) bei 2.600 U/min, später 1.450 PS (1.066 kW) bei 3.000 U/min
Dauerleistung:  1.180 PS (866 kW) in 4.500 m  

Baujahr: 1944
Erstflug: 6. Mai 1944
Besatzung: 3 Mann (Pilot, Copilot/Navigator, Bombenschütze

Abmessungen:

Spannweite: 21,50 m

Länge: 16,35 m

größte Höhe:  5,75 m

Propellerdurchmesser: 4,12 m

Propellerfläche: 13,33 m²

Spannweite Höhenleitwerk: 7,10 m

Wurzeltiefe Höhenleitwerk: 2,20 m

Länge unteres Seitenleitwerk: 1,56 m

Länge Querruder: 4,40 m

Länge Landeklappen: 4,18 m

größte Rumpfbreite: 1,96 m

größte Rumpfhöhe:  2,30 m

Länge Bombenschacht: 5,96 m

Spurweite: 4,38 m

Flügelfläche: 51,56 m²

V-Form: +4° 45'

Pfeilung der Flügelvorderkante: +9° 15'

Pfeilung der Flügelhinterkante: -2°30'

Streckung: 8,96

Wurzeltiefe: 3,36 m

Reifen: 1067 x 457 mm

Massen:

Leermasse: 9.475 kg

Startmasse normal:  16.194 kg

Startmasse maximal: 20.366 kg

Tankinhalt: Liter 6.056,63 Liter (1.600 Gallonen)

Schmierstofftank: 94,635 Liter (25 Gallonen)

Flächenbelastung: 395 kg/m²

Leistungsbelastung: 7,02 kg/PS  (9,55 kg/kW)

Leistungen:

Höchstgeschwindigkeit in Bodennähe: 648 km/h

Höchstgeschwindigkeit in 7.140 m: 660 km/h

Reisegeschwindigkeit in  4.860 m: 402 km/h

Landegeschwindigkeit: 148 km/h

Gipfelhöhe: 9.200 m

Steigleistung: 14,4 m/s

Steigzeit auf 1.000 m: 1,25 min

Steigzeit auf 5.000 m: 9,0 min

Reichweite normal: 2.900 km

Reichweite maximal: 8.690 km bei Überführungsflügen

Flugdauer: 7,25 h

Startstrecke: 580 m

Landestrecke. 650 m

Bewaffnung: sechs 12,7 mm Maschinengewehre Browning M2, davon zwei starr an den Seiten des Rumpfbugs montiert, je zwei in den beiden ausfahrbaren Waffenständen an den Tragflächen-Hinterkanten

Bombenlast: maximal 3.629 kg (8.000 pounds) entweder 4x 2.000 pounds (907,25 kg) oder 8 x 1.000 pounds (453,625 kg) oder  16 x500 pounds (226,813 kg)

Text: Eberhard Kranz

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