Um zu verstehen, wie Hubschrauber fliegen, solltet ihr für einen Moment mal alles vergessen, was ihr über das Fliegen von Flugzeugen wisst.
Der erste, vielleicht selbstverständliche Unterschied ist mit bloßem Auge erkennbar: Während Flugzeuge mit starren Tragflächen fliegen, fliegen Hubschrauber mit einem sich drehenden Flügel, dem Rotor.
Ein wenig Geschichte
Werfen wir einen kurzen Blick zurück in die Vergangenheit. Das Konzept des Drehflügels geht auf das 5. Jahrhundert v. Chr. zurück, als ein chinesischer Handwerker den ersten Taketombo (dt. „Bambus-Kopter“ oder „Bambus-Libelle“) baute, ein Kinderspielzeug aus Bambus, das dank eines Flügels senkrecht in die Luft steigen konnte.
Vermutlich veranlasste die Ankunft dieses Spielzeugs in Europa im 15. Jahrhundert Leonardo Da Vinci dazu, die Luftschraube zu entwickeln, die erste Flugmaschine der Geschichte (die allerdings nie geflogen ist …).
In den folgenden Jahrhunderten versuchten viele Ingenieure, Pioniere und Erfinder, primitive Hubschrauber zu bauen, doch erst 1877 gelang es dem Italiener Enrico Forlanini, einen Hubschrauber bis auf 13 Meter Höhe abheben zu lassen.
Ihre Weiterentwicklung und Verbreitung erfuhren Hubschrauber – genau wie Flugzeuge – erst während des Zweiten Weltkriegs. Für Hubschrauber galt das besonders aufgrund einer wichtigen Besonderheit: dem Senkrechtstart.
Der Rotor
Im Unterschied zu Flugzeugen, die starre Tragflächen haben, sind Hubschrauber Drehflügler.
Die Rotorblätter haben eine besondere Form, die im Verhältnis zur horizontalen Ebene geneigt ist. Dadurch durchschneiden sie die Luft und erzeugen Auftrieb, das heißt die Kraft, die den Hubschrauber anhebt und in der Luft hält. Die Neigung der Rotorblätter bestimmt den sogenannten Anstellwinkel und ist je nach Bedarf verstellbar.
Ein Hubschrauber kann zwei oder mehr Rotorblätter haben. Jedes Blatt erzeugt eine eigene aerodynamische Kraft, und die Summe der von allen Blättern erzeugten Kräfte ergibt, wie bereits erwähnt, den Auftrieb.
Ein Hubschrauber verfügt über einen Hauptmotor, der den Rotor bewegt. Dieser dreht die Rotorblätter und erzeugt damit eine Luftverdrängung, die die Schwerkraft überwindet und den Hubschrauber anhebt.
Haupt- und Heckrotor
Der Hauptrotor ist das wichtigste Element des Hubschraubers, da er drei wichtige Aufgaben erfüllt:
- Erzeugung von Auftrieb zur Unterstützung des Hubschraubers im Flug
- Erzeugung des für die Überwindung des aerodynamischen Widerstands erforderlichen Schubs
- Erzeugung der für die Steuerung des Hubschraubers in Längs- und
- Querrichtung erforderlichen Kräfte
(In einem Flugzeug werden diese Funktionen übrigens von drei verschiedenen Komponenten übernommen: der Tragfläche, dem Triebwerk und dem Leitwerk).
Um das vom Hauptrotor erzeugte Gieren (das Drehen um die vertikale Achse) auszugleichen, wird am Heck der Hubschrauber ein Heckrotor bzw. ein das Drehmoment ausgleichender Rotor montiert.
Die Steuerung von Hubschraubern
Das Steuern eines Hubschraubers unterscheidet sich vollkommen vom Steuern eines Flugzeugs.
Neben der waagerechten und seitlichen Lage und der Flugrichtung müssen bei einem Hubschrauber auch die Motorleistung und die Rotorblattverstellung gesteuert werden.
Ein Hubschrauber hat die folgenden Steuerelemente:
– Kollektive Blattverstellung | linke Hand: steuert den Winkel der Rotationsebene der Blätter, um den Aufwärtsschub des Hubschraubers zu regulieren
– Zyklische Blattverstellung | rechte Hand: hat die Form einer Cloche und steuert die zyklische Verstellung des Rotorblattwinkels
– Pedale: steuern den Heckrotor und damit die Bugrichtung in Bezug auf den Kurs.
Wir haben versucht, euch in aller Kürze einen Eindruck davon zu vermitteln, wie sehr sich Hubschrauber von Flugzeugen unterscheiden. Also, liebe #avgeek-Freunde, wenn das auch in eurem Sinne ist: Lasst uns wieder an Bord unserer geliebten Embraer gehen!
