Der Extremhöhenbomber EF-61 scheitert an seinen eigenen Ansprüchen

Junkers EF-61 Front
Entwicklungsflugzeug EF-61V1 mit Metallcockpit und neuartiger Motorkühlung mittels Ringsegmenten.

Junkers-Patent zur EF-61
Das Vollglas-Cockpit der Ju EF-61 basiert auf dem Junkers-Patent vom 29. Dezember 1936, eingereicht von Konstrukteur Justus Muttray und Entwicklungschef Prof. Herbert Wagner.

Glaskuppel Junkers EF-61
Muttray-Wagner-Patentzeichnung zum gläsernen Cockpit des Höhenbombers EF-61.

Ju EF-61 Flügelkonstruktion
Wagner-Patent zur Schalenkonstruktion des EF-61-Flügels für maximale Kraftstoffräume.

Ju EF-61 Dreiseitenriss
Dreiseitenriß EF-61 V1

Ju EF-61 V1
EF-61 V1 vor der Einflughalle in Dessau.

Ju EF-61 Flügelkonstruktion Echtfoto
Schalenflügel der EF-61 ohne Stoffbespannung. Das Flügelmittelstück war blechbeplankt.

Ju EF-100

Ju EF-100 102-sitziges Höhenflugzeug mit Turbodiesel Jumo 223
Zwischen 1940 und 1941 entstand der EF-100-Entwurf für ein 102-sitziges Höhenflugzeug für 6.000 bis 9.000 km Reichweite. Geflogen werden sollte mit hochtourigen Turbo-Dieselmotoren Jumo 223 von je 2.500 PS (Reiseleistung 2.200 PS in 11 km Höhe) mit 540 km/h Reisegeschwindigkeit in 11 bis 13 km Höhe.

Im September 1935 beginnt bei Junkers in Dessau eine neue Zeitrechnung. Nach dem Rauswurf von Prof. Hugo Junkers aus seiner Firma und der Übertragung der Junkers-Patente auf das Reich am 2. Juni 1933, beginnt im Junkerswerk praktisch die Forschung stillzustehen. Der neue Generaldirektor Heinrich Koppenberg übernimmt im November 1933 die Leitung des Gesamtkonzerns und nimmt mit aller Macht den Bau eines neuen Junkerswerkes in Angriff. Er hat die Aufgabe, dafür zu sorgen, daß von nun an große Serien zu niedrigsten Preisen bei Junkers ausgestoßen werden. Entwicklung und  Forschung werden dabei sträflich vernachlässigt. Denn davon versteht Koppenberg nichts. Das überläßt er allein Chefkonstrukteur Ernst Zindel, der weder Weisungsbefugnisse besitzt noch die nötigen Kräfte dafür hat. Erst nach der Pleite mit der Ju 86 und der wissenschaftlich nicht gerade hochstehenden Ju 87 muß Koppenberg zur Kenntnis nehmen, daß Grundlagenforschung und angewandte Forschung wieder mehr Bedeutung im Konzern bekommen müssen. Zindel macht ihm klar, daß das nicht ein Chefkonstrukteur leisten kann, sondern daß es dafür eine eigene Forschungsabteilung und einen Entwicklungschef geben muß, so wie dies Prof. Hugo Junkers all die Jahre in seiner Person vereint hatte.

Koppenberg holt im September 1935 Prof. Herbert Wagner für diese Aufgabe nach Dessau. Wagner wird von Koppenberg mit allen Vollmachten ausgestattet und auch zum Aufsichtsratsmitglied der Junkers AG ernannt. Wagner leitete seit 1930 an der TH Berlin den Lehrstuhl für Luftfahrtwesen. Er war ein exzellenter Kopf, der hohe Ansprüche an seine Arbeit stellte. Wagner packte sofort all die aufgestauten technischen Probleme an, die zu lösen waren wie die Strahltriebwerksentwicklung auf dem Motorensektor oder neue Bauweisen im Zellensektor. Für die Firma Junkers ging es 1935 darum, mit neuen Flugzeugen und Motoren zu Spitzenprodukten zu kommen, um in Deutschland und der Welt wieder die Nummer 1 unter den Flugzeugfabriken zu werden.

Zeitgleich mit dem Schnellbomber Ju 88 wollte und sollte man bei Junkers einen Höhenbomber bauen, der sich durch einen extremen Höhenflug gegnerischen Jagdflugzeugen entziehen konnte. Zugleich sollte er durch den Höhenflug sehr große Reichweiten und hohe Fluggeschwindigkeiten erzielen. Dieses Entwicklungsflugzeug bekam die Bezeichnung EF-61 und sollte dann später wohl als Ju 91 in die Serienproduktion überführt werden. Im Jahr 1935 gab es kein Flugzeugwerk der Welt, das in der Lage gewesen wäre, einen Höhenbomber für einen dauerhaften und effizienten Flug in 13 km Höhe zu bauen, der darüberhinaus aus dieser Höhe auch noch zielgenau Bomben werfen konnte.

Prof. Wagner mußte sowohl auf dem Motorensektor, dem Zellensektor als auch dem Gerätesektor einschließlich der Zieloptik und der Bombenflugmechanik völlig neue Wege gehen. Die Ziele, die er Ende 1935 setzte, waren so anspruchsvoll, daß sie in einem Zug und an einem einzigen Flugzeug nicht gelöst werden konnten, weil die gesamte Problematik des Höhenfluges in der Technik, der Physik, der Wärmelehre usw. viel zu komplex war, um es bis Anfang 1938 (dem geplanten Beginn des Krieges) umzusetzen. So kam es, daß der Höhenbomber keine Junkersnummer bekam, stattdessen sein EF-Kürzel behielt, weil man bereits 1936 einsehen mußte, daß das Flugzeug es nie zum Bomber schaffen würde, aber man das Flugzeug weiter als Forschungsobjekt nutzen wollte.

Für die EF-61 zog Prof. Wagner 1935 die besten Junkers-Konstrukteure zusammen und stellte sie unter die Leitung von Boris von Schlippe. Forschung, Konstruktion und Versuchsbau liefen parallel. Zur gleichen Zeit liefen bei Junkers ja auch noch die Konstruktionen zur Ju 87, Ju 88, Ju 89 und Ju 90. Rund 1.000 Konstrukteure arbeiteten in vier Gruppen gleichzeitig an den vier genannten Flugzeugen, weitere 1.000 Ingenieure waren in der Forschung und den Versuchsabteilungen tätig. Nur die etwa 250 Ingenieure, die an der EF-61 arbeiteten, hatte Sondervollmachten. Sie durften alle Werkteile betreten, anderen Weisungen geben und sie für die EF-61 auch mal kurz einspannen.

Für einen effektiven Höhenflug mußten folgende Probleme gelöst werden: Vollaufladung der Motoren bis in Höhen von 13 km; Ausreichende Kühlung der Motoren in allen Flugphasen; Gemischregulierung der Motoren für alle Höhen; Ausnutzung der Motorabwärme für die Beheizung der Kabine, der Flügelnasen und Ruder; Bau einer hermetisch geschlossenen Höhendruckkabine mit ausreichender Sicht und druckdichter Durchführung der Steuerorgane und Leitungen; Entwicklung von Verstelluftschrauben mit großem Verstellbereich und Enteisung der Blätter; Entwicklung einer neuen Flügelgeometrie in Leichtbauweise, um dauerhaft in großen Höhen fliegen zu können; Entwicklung einer automatischen Abwehrbewaffnung; vollste Ausnutzung der Räume für hohe Zuladung bei kleinsten Abmessungen. Zugleich mußten Kältekammern und Höhenprüfstände konstruiert und gebaut werden, um Motoren, Fahrwerke, Gummimischungen und die unzähligen Geräte, ob pneumatische, elektrische oder hydraulische, bereits am Boden auf ihre Tauglichkeit untersuchen zu können.

Schon der Entwurf zur EF-61 muß unter Boris von Schlippen entstanden sein. Die Auslegung des Flugzeuges war ein Pendant zur gleichzeitig entstehenden zweimotorigen Ju 88. Die EF-61 sollte im Prinzip die gleichen Parameter und Flugleistungen wie die Ju 88 haben, nur eben, daß die Ju 88 im Tiefflug und in normalen Höhen angreifen sollte, während die EF-61 aus über 10 km Höhe ihre Bomben werfen und tief ins Hinterland eindringen sollte. Die Bombenlast lag bei ein bis zwei Tonnen, die Geschwindigkeit sollte mindestens 500 km/h betragen, im Gegensatz zur Ju 88 sollte die EF-61 aber durch ihre Höhentauglichkeit wesentlich weiter fliegen können. Etwa 6.000 km schienen möglich.

Das auffälligste Merkmal der EF-61 ist der schlanke Höhenflügel mit einer Streckung von 11,2. Die Flügelkonstruktion ist vollkommen neu und eine Besonderheit in vielerlei Richtungen. Die Bauweise hat Prof. Herbert Wagner ersonnen: eine Oberschale mit einer an nur zwei Punkten verbundenen Unterschale. Die Schalenkonstruktion fußt auf einem Patent von Junkers-Ingenieur Josef Schroeder, ausgeführt von Sonderkonstrukteur Franz Strobel. Die Schale besteht aus in Spannweite verlaufenden Zacken, die sich innen auf ein Glattblech stützen und außen teils mit Glattblech oder Stoff beplankt sind. Im Innern sind nur im Bereich der Motorgondel Querstege, ansonsten ergibt der Flügelkasten einen riesigen Hohlraum, in den in Sacktanks mehrere tausend Liter Kraftstoff passen (in den beiden V-Flugzeuge waren aber nur wenige Tanks eingebaut). Die Klappen sind Junkersklappen nach dem Handley-Page-Prinzip wie bei der Ju 88. Das Leitwerk ist wie bei der Ju 86 und Ju 89 ein Doppelleitwerk für ein entsprechend großes Schußfeld nach hinten. Erstmals sollten in dem Höhenbomber ferngelenkte Waffen eingebaut werden, damit alle drei Besatzungsmitglieder in der vorderen Kanzel untergebracht werden konnten. Der anschließende Rumpf war ausschließlich dem Kraftstoff und den Bomben vorbehalten.

Für die höhentauglichen Motoren (zwei Jumo 211 sollten die Serienflugzeuge antreiben, in den beiden V-Maschinen kamen DB-600 zum Einbau) mußten Steuerorgane, Lader für extreme Höhen und besondere Gemischregulierungen geschaffen werden, um sie für ihre Aufgaben zu konditionieren. Für die hohe Fluggeschwindigkeit von mehr als 500 km/h mußten zudem neue Wasser- und Ölkühler erfunden werden. Der ringförmige Segmentkühler für die Ju EF-61 (Patent vom 23. Dezember 1936 von Prof. Wagner und Ludwig Meyer) war dafür das entscheidende Mittel, das sich schließlich an der Ju 88 so hervorragend bewährte, daß es später zum neuen Standard für schnellfliegende Flugzeuge wurde.

Die größte Herausforderung allerdings war die Druckkabine. Herbert Wagner schwebte eine völlig gläserne Kanzel vor, um aus der großen Höhe punktgenau die Ziele am Boden ausmachen und bekämpfen zu können. Die Konstruktion dazu stammte von Justus Muttray (nicht zu verwechseln mit seinem Zwillingsbruder Horst-Wilhelm, der bei der AVA in Göttingen tätig war), der bei Junkers für alle Höhenkammern die Verantwortung trug. Schon Anfang 1936 ging ein Bauauftrag an die Filmfabrik Agfa in Wolfen. Die Agfa stellte Acrylglas unter der Bezeichnung Plexiglas für die deutsche Flugzeugindustrie her (Übrigens brachte die Agfa 1936 mit Agfa-Color der ersten Mehrschichtenfarbfilm der Welt auf den Markt). Die Junkerskonstruktion für die Plexiglaskuppel sah eine doppelwandige Ausführung vor (vgl. Muttray-Wagner-Patent im Foto links), bei der wie bei einer Zitronenpresse um den ganzen Umfang herum Plexiglaszacken verliefen, auf denen sich die äußere Plexiglasscheibe abstützen konnte, wobei in den Hohlräumen zwischen den Zacken Warmluft zirkulierte, um das Beschlagen der Scheiben bei minus 56 Grad zu verhindern.

Zur Konstruktion der Glaskanzel, ihrer Befestigung an der Zelle und der Durchleitung der Steuerorgane gibt es noch weitere Patente. Die Herstellung bekam die Agfa allerdings nicht in den Griff. Allein das Problem der verschiedenen Wärmeausdehnung von Metall und Plexiglas, wo bei einem Durchmesser von 1,2 Metern durchaus Differenzen von 1,5 cm auftreten konnten sowie die verzerrenungsfreie Sicht in einem größeren Kanzelbereich war in wenigen Monaten nicht zu lösen. Genauso schwierig war das Problem des Einstiegs und noch mehr das schnelle Verlassen der Kanzel beim Abstürzen zu lösen. Kurz, zu viele Jäger sind des Hasen Tod. Die praktisch erfahrernen Junkerskonstrukteure hätten sich durchsetzen und den Theoretiker Herbert Wagner eher zurückpfeifen müssen. Allerdings hatten die Praktiker wie Ernst Zindel und Johannes Haseloff auf die EF-61-Entwicklung keinen Einfluß, weil die EF-61 als Sonderaufgabe lief.

Aber auch ohne die anspruchsvolle Vollglaskanzel war der Entwicklungsaufwand an der EF-61 schon gewaltig. Dennoch kam die V1 am 7. März 1937 zum Erstflug, aber mit einer Metallkanzel mit kleinen Bullaugen. Das war genau das Gegenteil von dem, was Prof. Wagner angestrebt hatte. Gerade die Landung wurde deshalb immer zu einem "Einweisungsflug", wo der Pilot vom Beobachter und vom Boden aus auf das Landekreuz in Dessau dirigiert werden mußte. Bei der Erprobung der Maschine im Höhenflug konnten dennoch wertvolle Ergebnisse für die Weiterentwicklung von Zelle, Motor und Geräte erzielt werden. Im September 1937 stürzte die V1 aber ab. Die EF-61 V2 war vor allem für die Schwingungstests und die Flattererprobung vorgesehen. Flatterversuche gehörten seit Anfang der 1930er Jahre bei Junkers bereits zum Standard der Erprobung. Das weitspannende Tragwerk und das Doppelleitwerk waren ziemlich anfällig für angefachtes Flattern der Ruder oder der Trimmklappen. Bei einem dieser Flugversuche setzte im Dezember 1937 Flattern an der V2 ein und hörte nicht wieder auf, so daß sich die Besatzung zum Aussteigen entschied. Nachdem die Besatzung die V2 verlassen hatte, hörte das Flattern auf und das Flugzeug kreiste noch einige Zeit über den Köpfen der Abgesprungenen, bis es langsam zur Erde glitt und Totalschaden erlitt. 

Leider sind nur wenige Daten und Forschungsergebnisse von der Entwicklung der EF-61 bekannt geworden. Die Flügelgeometrie jedenfalls hatte sich bewährt und wurde für die Flugzeuge Ju 252 und die riesige 100-sitzige EF-100 fast unverändert übernommen. Die Flügelkonstruktion hingegen wurde komplett verworfen. Der Schalenflügel hatte sich als zu schwer erwiesen für Flugzeuge, die nur 500 bis 600 km/h schnell flogen. Der Ju 252-Flügel wurde zweiholmig ausgeführt, der EF-100-Flügel war sogar nur einholmig mit hinterem Hilfsholm.

Auch bei den Flugleistungen ist nichts bekannt geworden. Da war es allerdings so, daß diese nicht wirklich mehr interessierten, nachdem Ende 1936 klar wurde, daß es bei dem Flugzeug nicht zum einsatzfähigen Bomber reichen würde. Es ging nur noch um die Weiterentwicklung der Höhengeräte und den Erkenntnisgewinn aus der Zellenkonstruktion, der Steuerung der Aggregate und der Höhentauglichkeit der Motorenanlage.

Dennoch können aus den Zeichnungen und den bekannten Daten Spannweite und Länge sowie aus dem Vergleich mit der EF-100 einige wichtige Angaben zu den projektierten Daten gewonnen werden. Da die Flügel beider Flugzeuge bis auf eine kleine Vereinfachung der Hinterkante gleich waren, ergibt sich für die EF-61 aus 27 m Spannweite eine Flügelfläche von 65 qm und eine Streckung von 11,2. In dem Flügel konnten rein räumlich 6.000 Liter Kraftstoff untergebracht werden, ohne die zugespitzten Enden zu befüllen. Über den Bombenraum paßten etwa 1.500 Liter und in das Rumpfheck 2.000 Liter, was zusammen 9.500 Liter macht. Das ist fast die dreifache Menge der Ju 88. Das Rüstgewicht der EF-61 dürfte dem der Ju 88 entsprochen haben, das Abfluggewicht durch die höhere Kraftstoffzuladung bei vielleicht 15 Tonnen gelegen haben.

Was die Flugleistungen betrifft, so kann man auch hier wieder die EF-100 heranziehen und über die spezifischen Leistungen auf die absoluten der EF-61 umrechnen. Dabei ist allerdings die Höhenleistung der Motoren DB-600 die große Unbekannte. Denn der Daimler-Benz-Motor war von Hause aus kein Höhenmotor. Die Aufladung und Steuerung war eine Junkers-Anpassung. Eigentlich war ja eine Höhenmotorvariante des Jumo 211 für die EF-61 vorgesehen. Der Jumo 211 leistete zu Anfang 1.200 PS im Stand und am Boden. Die Volldruckhöhe lag bei nur 5.000 m, wo er eine Dauerleistung von etwa 800 PS abgab. Welche Leistung dieser Motor aber in 13 oder 15 km Höhe erbrachte, ist unbekannt. Die EF-100 dagegen hätte Turbo-Dieselmotoren gehabt, die mit zunehmender Höhe immer besser werden. Das heißt, die angestrebte Höchstgeschwindigkeit von 500 km/h in 13 km Höhe war mit den Benzinmotoren wohl nicht erreichbar, obgleich sich ja durch den geringeren Luftdruck die Fluggeschwindigkeit in 12 km gegenüber der am Boden verdoppelt. Aber dadurch, daß die Motorleistung schneller fällt als der Staudruck abnimmt, muß die Geschwindigkeit in großer Höhe sinken (erst die Strahltriebwerke mit ihren leistungsfähigen Verdichtern machten dem ein Ende). Wahrscheinlich ist, daß der Bomber EF-61 mit Höhenmotoren Jumo 211 in 13 km Höhe kaum über 450 km/h hinausgekommen wäre, und sich eine Marschgeschwindigkeit von 380 bis 400 km/h ergeben hätte. Mit den DB-600-Höhenmotoren soll das Flugzeug auf 350 km/h in großer Höhe gekommen sein. Diese recht niedrige Geschwindigkeit wird zum Teil aber auch an dem zu hohen Rüstgewicht der EF-61 gelegen haben, so daß mit größerem Anstellwinkel geflogen werden mußte.

Insgesamt aber hat die EF-61-Entwicklung bei Junkers zu so vielen neuen Erkenntnissen geführt, daß man ab 1938 weltweit führend im Höhenflug geworden ist. Das schlug sich ganz besonders im Projekt des Atlantikquerers EF-100 nieder, der nonstop mit 540 km/h Reisegeschwindigkeit in 11 bis 13 km Höhe den Atlantik überqueren sollte. Es schlug sich auch in der Ju 252 nieder, die erstmals in Europa eine Höhenpassagierkabine aufwies. Und es schlug sich im späteren Höhenbomber Ju 288 B nieder, dessen vollverglaste Kanzel noch heute als überaus ästhetisch empfunden wird. Letztlich führte diese Entwicklung zur strahlgetriebenen Ju 287 mit druckregulierter Vollsichtkanzel und dem Flugzeug "152". Untrenbar verbunden damit ist der Name von Justus Muttray, der von der Ju 49 bis zur 152 für die Konstruktion der Junkers-Druckkabinen verantwortlich zeichnete.


Technische Daten Ju EF-61: Verwendung: Höhenbomber mit automatischen Waffen;
Motor: 2 x Daimler-Benz DB-600 mit je 950 PS;
Startmasse: u.b.; Rüstmasse: u.b.;
Spannweite: 27 m; Flügelfläche: 65 qm; Länge: 14,36 m;
Höchstgeschw.: geplant 500 km/h in 12,4 km; Reichweite: geplant 6.000 km; Gipfelhöhe 15 km;

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