Modellhubschrauber + Flugschule

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Geschrieben von: Administrator   

 

Eine kleine Helikopter-Story

 

Die Idee. Das grosse Genie des fünfzehnten Jahrhunderts, der Italiener Leonardo da Vinci,

entwarf nicht nur einen brauchbaren Fallschirm und ein durchaus ansehnliches Schwingenfluggerät,

er zeichnete und überlieferte uns auch noch eine weitere, sehr eigenwillige Flugmaschine.

Auf einer noch heute erhaltenen Zeichnung skizzierte Leonardo da Vinci einen grossen

schraubenförmigen Propeller, der - so hoffte Leonardo - sich in die Luft bohren und den

Flugkörper aufsteigen lassen sollte.

Die Leonardo da Vinci-Spirale, erst Ende des 19. Jahrhunderts wieder entdeckt, wurde zum Symbol

für Helikopter-Entwicklungen.

Ein sehr altes Spielzeug ist der sogenannte 'Fliegende Kreisel', den schon die alten Chinesen

ca. 500 Jahre vor Chr. erfunden haben sollen. Zwei Propeller aus Federn und Holz,

 

 

Kreisel

an einer Bogensehne befestigt, werden in entgegengesetzter Richtung aufgedreht.

Lässt man los, versetzt die aufgespulte Sehne die Propeller in Drehung, und das ganze Spielzeug

steigt senkrecht in die Luft. Es war der erste von Menschenhand hergestellte Flugkörper,

der durch eigene Rotation den Erdboden verlassen konnte. Und dieser Kreisel begeisterte den

Engländer George Cayley aus Yorkshire. Er baute im Jahre 1796 einen ähnlichen Kreisel,

verwendete aber statt der Federn Zinn für seine Propellerblätter. Sein Kreisel stieg 30 m hoch.

 

Der erste Helikopter von annähernd normaler Grösse wurde im Jahre 1909 von Louis Bréguet

in Frankreich gebaut.

Dieser Helikopter erhob sich aber für lediglich zwei Minuten etwa eineinhalb Meter vom Boden

und konnte nicht gesteuert werden, denn er hatte keine Steuerorgane. Den ersten wirklich

gebrauchsfähigen Helikopter bauten erst 1936 Focke und Achgelis in Bremen.

Ihr Drehflügel-Flugzeug FW 61 stieg auf die schon beachtliche Höhe von 400 Metern.

Im Jahre 1938 schaffte eine FW 61 mit 230 km einen Langstreckenrekord und bald darauf

mit 800 m auch den Höhenrekord.

Wenig später gelang es in den USA auch dem Russen Sikorski, nach jahrelangen Versuchen

brauchbare Helikopter zu bauen.

 

Die Vorgeschichte der Helikopterfliegerei

 

Die Vorgeschichte des Helikopters reicht vom Jahre 2000 v. Chr. bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts.

Der Erfinder des Helikopters heisst. Leonardo da Vinci (Italien), Michail Lomonossow (Russland),

Sir George Cayley (England), Gustave Ponton d'Amecourt (Frankreich), Enrico Forlanini (Italien),

Louis Bréguet (Frankreich), Professor Henrich Focke (Deutschland), Igor Sikorsky (Russland-USA) oder?

Eine ganze Ahnengalerie von bekannten und unbekannten Helikopter-Erfindern könnte man zusammenstellen.

Unbekannt wie der Erfinder des Rades ist der Chinese, der vor vielleicht 2500 Jahren den ersten

Spielzeug-» Helikopter « erdachte, einen runden Stock mit Hühnerfedern an beiden Enden.

Mit Drehung aus den Handflächen oder mittels einer Schnur brachten die Chinesenkinder ihren

Federstab-Helikopter zum Rotieren und zum Fliegen.

Der grosse griechische Mathematiker und Physiker Archimedes (287-212 v. Chr.) stellte die Behauptung auf,

dass jeder in Flüssigkeit oder Gase getauchte Körper entsprechend seinem spezifischen Gewicht einen

Auftrieb erhält. Dieses Gesetz vom Auftrieb ebenso wie seine Erkenntnisse über die Funktion der Schraube,

damals in der Wasserförderung schon praktisch angewandt, gereichte 1700 Jahre später dem Universalgenie

Leonardo da Vinci (1452-1519) zur Erkenntnis, dass die Luft eine für die Auftriebserzeugung eines sich

drehenden Blattes erforderliche Dichte aufzuweisen hat. Er folgerte, dass eine spiralförmige Fläche,

an einem vertikalen Mast mit entsprechender Geschwindigkeit in Umdrehung versetzt, imstande sein müsste,

eine Last vom Boden zu heben und in der Luft zu halten. Leonardo da Vinci entwickelte somit erstmals

das Helikopter-Prinzip mit der Konstruktionszeichnung einer Spiralschraube, für die er auch den Wortstamm

für den heutigen Begriff »Helikopter« erfand, aus dem Griechischen »helix« = spiralförmig und »pteron« = Flügel.

Seine Tagebuchblätter, in denen diese Konstruktion aufgezeichnet ist, kamen erst gegen Ende des

19. Jahrhunderts wieder zum Vorschein, als sie in einer Bibliothek in Florenz entdeckt wurden. Versuche,

aus mittelalterlichen Zeichnungen die Grundlagen für einen » Helikopter « ableiten zu wollen, sind in der

Praxis meist zum Scheitern verurteilt. Als Beispiel hierfür ist das Altarbild aus dem 15. Jahrhundert zu sehen,

welches den Jesus-Knaben mit einem Propeller-Spielzeug darstellt und unter dem Namen »Göttliche Jungfrau

mit dem Helikopter « im Museum von Le Mans (Frankreich) ausgestellt ist. Mühlenflügel und Hubschrauberblätter

stehen eben nurbedingt miteinander in Verbindung. 1768, somit 250 Jahre nach Leonardo da Vincis Konzept der

Spiralschraube, hat der berühmte Mathematiker J. P. Paucton der französischen Akademie der Wissenschaften

den Entwurf für ein Muskelkraft-Flugzeug (»Pterephore«) vorgelegt, bei dem je eine Luftschraube für den Auftrieb

und für den Vorwärtsflug vorgesehen war. Wie Leonardo hat Paucton dieses Projekt nur auf Zeichnungen

dargestellt, von einem Modellbau oder gar Erprobungen liegen keine Nachrichten vor. Das koaxiale Rotorkonzept

wurde zu jener Zeit von Michail Lomonossow (1711-1765) ein Gründer der ersten russischen Universität und

»Vater der russischen Wissenschaften« erstmals praktisch demonstriert. Lomonossow beabsichtigte,

mit seinen von Federwerken angetriebenen Hubschraubermodellen Instrumente zur Messung von Luftdichte und

Temperaturen in verschiedene Höhen zu befördern.

Bemerkenswert sind die Belastungsversuche, die er damals zur Ermittlung der Tragkraft seiner Konstruktion

über einen Waagebalken mit Gewichten anstellte. 1781 befasste sich François Blanchard in Frankreich in

Zusammenarbeit mit dem Abbi de Viennay mit der Konstruktion eines »fliegenden Schiffes«. Schwingenflügel in

horizontaler Ebene mit Muskelkraft von Menschen in Bewegung gesetzt, Hilfsflügel und ein

Steuerruder sollten dem Apparat zum Abheben vom Boden und zu weiteren Flugmanövern verhelfen.

HubimodellEinen Schritt weitergehend als Paucton wollte er seine Theorie mit einem 'versuchsaufbau

unter Beweis stellen und kam zu dem Ergebnis, dass die Antriebskraft ohne einen Motor- bei

weitem nicht ausreicht. Seinen Traum vom Fliegen verwirklichte er dann als erfolgreicher

Ballonfahrer;

sein Misserfolg mit der Muskelkraft veranlasste ihn, sich für die Einführung

des Dampfmotors im Flugwesen einzusetzen. Einige Jahre später (1784) führten

die Franzosen Launoy und Bienvenu der Akademie der Wissenschaften ein Spielzeug vor,

das mit zwei gegenläufig arbeitenden Rotoren Flüge bis zu 20 m in Höhe

vollbrachte. Sie verwendeten einen Bogen als Antrieb und wie bei den alten - oder richtig gesagt:

jungen - Chinesen, bestanden die Rotoren aus Hühnerfedern. George Cayley (er lebte von 1773 bis 1857

auf dem Schloss Brompton Hall in Yorkshire/England) war elf Jahre alt, als er erstmals Kenntnis von

diesem in Paris vorgeführten Flugmodell erhielt.

Vorher hatte er bereits nach dem Vorbild der Gebrüder Montgolfiere mit Papierballons

und Kerzen experimentiert, jetzt befasste er sich mit der gleichen Begeisterung mit dem Bau von

Koaxial-Helikopter-Modellen. Berühmtheit erlangte er jedoch vor allem durch seine wissenschaftlichen

Untersuchungen der aerodynamischen Voraussetzungen

für Flächenflugzeuge und Drachenflugzeuge, die auch von späteren Generationen

als richtungweisend anerkannt wurden.

 

 

 

Die Technik

Ein Motor (heute Gasturbine) treibt über eine Kupplung ein Rotorgetriebe an. Dieses Getriebe überträgt die

Drehenergie auf den Hauptrotormast und sorgt auch für den Antrieb des Hekrotors. Am Hauptrotormast ist

der Rotorkopf mechanisch verbunden, und die Rotorblätter sind am Rotorkopf mit sogenannten

Blatthaltern befestigt.

Diese ganzen Verbindungen, vom Getriebe über diverse Antriebswellen und Zahnräder gerät dann in Rotation,

die vom Motor oder besser von der Turbine ausgeht.

Die Rotorblätter über dem Helikopter wirken gleichzeitig als Propeller und Tragflügel. Sie heben den

Flugkörper und lassen ihn in alle Richtungen fliegen. Der Pilot kann die Rotorblätter, die von einer Taumelscheibe

über umlaufende Steuerstangen zwangsgeführt werden, verstellen. Dieses Verstellen erfolgt durch

Einstellwinkeländerungen vom Steuerknüppel über die Taumelscheibe zur Rotorblattachse.

Soll ein Helikopter starten, stellt der Pilot die Blätter mit dem Pitch-Hebel etwas an, der Helikopter steigt senkrecht

nach oben und kann auch gleichzeitig an Ort schweben oder seitwärts, vorwärts, rückwärts davonfliegen.

"Das macht ihn so flexibel". Verringert er die 'Steigung' - den Einstellwinkel der Blätter -, dann verringert sich

auch der Auftrieb, und die Schwerkraft bzw. das Gewicht zieht den Flugkörper wieder nach unten.

Soll der Helikopter schweben, d.h. in der Luft stillstehen, stellt der Pilot den Pitch-Hebel und somit die

Rotorblätter so ein, dass der Auftrieb, den die Rotorblätter erzeugen, die Schwerkraft und das Gewicht

gerade ausgleichen.

Der Heckrotor (am Helikopter hinten) hat die Aufgabe, das aufkommende Drehmoment des Motors

aerodynamisch auszugleichen. Somit wird gewährleistet, dass der Helikopter sich nicht wie ein Brummkreisel dreht.

Der Heckrotor ist also lebensnotwendig für den Helikopter, denn das dritte Newton'sche Gesetz

(Aktion gleich Reaktion) kommt voll zum tragen.

Steht man z.B. auf einem Drehstuhl und will eine Schraube in die Decke eindrehen, dann wird man sich immer

um die Schraube drehen, während diese sich nicht in die Decke einschrauben lässt.

Die gleiche Situation trete beim Helikopter ein, gäbe es den Heckrotor nicht: Der Motor mit seiner Kraft ist die

Person auf dem Drehstuhl, und der Rotor ist die Schraube.



Es ist nicht leicht, einen Helikopter zu fliegen: der Pilot braucht eine sehr intensive und lange Schulung und er

muss beim Fliegen ständig sehr konzentriert sein. Nur so kann er den sehr wendigen und beweglichen

Helikopter beherrschen.

Versuchen Sie es doch einmal, ein so interessantes Fluggerät - wie der Helikopter - wird Ihnen

sehr viel Freude bereiten, auch wenn es nur bei einem Jura- oder Alpenrundflug bleibt. Ohne dass Sie grosse

Formalitäten erledigen müssen, können Sie auch als Schnupperpilot 120 Minuten in das Cockpit

einsteigen und einfach die ersten Abenteuer Ihres Lebens gemessen.

Autor: Charly Unrein

 

Mehr über die Großhelikopter-Technik findet Ihr unter

Physik und Technik

 


Es wird immer weiter an neuen Berichten gearbeitet

 

 

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