Der Hubschrauber hat verblüffende Flugeigenschaften. Diese Eigenschaften bedürfen spezieller Techniken, die jedoch auch einige Probleme mit sich bringen.
Dieses Kapitel beschreibt Ihnen Schritt für Schritt wie ein Hubschrauber fliegen kann und erläutert die auftreteten Probleme beim Flug.
Sollten sie über wenig oder kein Wissen über die Physik des Hubschraubers verfügen, so ist es sehr empfehlenswert das Lexikon einfach Schritt für Schritt durchzugehen, da das eine Wissen auf dem anderen aufbaut. Ansonsten orientieren Sie sich frei an den Überschriften.
Sollte im Verlauf des Lexikons ein Begriff/Umstand auftauchen, der eigentlich schon bekannt sein sollte, so fungiert dieser meist als Link, der bequem auf vorige Kapitel verweist, um sich das Wissen nochmals zu verdeutlichen.

• Das Prinzip des Fliegens
• Wie erzeugt man Auftrieb?
• Hubschrauber und Flugzeug im Vergleich
• Der Anstellwinkel (kollektive Blattverstellung) oder Wie erzeugt man mehr Auftrieb?
• Das Drehmoment oder Wofür benötigen die meisten Hubschrauber einen Heckrotor? (Tandemrotor, Notar, Tiltrotor usw.)
• Die zyklische Blattverstellung oder Wie bewegt sich ein Hubschrauber horizontal?
• Die Auftriebs-Asymmetrie
• Luft-Kompression oder Warum können selbst modernste Hubschrauber nicht schneller als ca. 405 km/h fliegen?
• Rotorsysteme
• Der Konuswinkel oder Wieso kann ein Hubschrauber nicht so hoch wie ein Flugzeug steigen?
• Der Abwind
• Der Bodeneffekt/IGE
• Der Wirbelringzustand
• Autorotations-Landung
• Schlusswort- Allgemeine Erklärung zur Schwierigkeit des Hubschrauberfluges

  Das Prinzip des Fliegens...

  
  ...wird durch zwei Kräfte bestimmt.
  
  Schwerkraft:
  Die grundlegenste Kraft ist die Schwerkraft, die jeden Körper auf den Erdmittelpunkt hin zieht.
  
  Auftrieb:
  Der Auftrieb wirkt der Schwerkraft entgegen und ermöglicht damit einem Körper zu Fliegen.
  
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  Wie erzeugt man Auftrieb?

  
  Wenn man ein Rotorblatt/Tragfläche in Bewegung setzt, teilt dieser den Luftstrom in einen oberen und einen unteren Strom (der Trennpunkt wird als Aufprallpunkt bezeichnet). Da die Oberseite des Rotorblattes/Tragfläche jedoch gewölbt ist, ist die Strecke der Oberfläche ebenfalls länger. Daher muß der obere Luftstrom eine größere Entfernung zurücklegen als der untere. Da sich beide Seiten jedoch gleichzeitig durch die Luft bewegen, muß der obere Luftstrom schneller fließen, um die größere Entfernung zeitgleich mit dem unteren zurückzulegen.
  Das Bernoullische Prinzip besagt, daß diese unterschiedlichen Geschwindigkeiten einen höheren Druck unter dem Rotorblatt/Tragfläche und einen niedrigeren darüber erzeugt. Da unter dem Blatt mehr Druck vorhanden ist, wird es nach oben gedrückt- Diese Kraft ist der Auftrieb. Das Bernoullische System besagt weiterhin, daß eine höhere Geschwindigkeit einen größeren Druckunterschied bewirkt und so mehr Auftrieb erzeugt.
  
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  Hubschrauber und Flugzeug im Vergleich

  
  Wie oben besprochen kann ein Körper fliegen indem er Auftrieb erzeugt. Es wurde ferner erwähnt, daß die Geschwindigkeit eine Vorraussetzung für die Teilung des Luftstromes und dem daraus resultierenden Druckunterschied ist, der den Auftrieb erzeugt. Bei einem Flugzeug wird der Auftrieb durch die seitlich positionierten Tragflächen erreicht. Die Geschwindigkeit wird durch Propeller oder Turbinen erzeugt, die einen Sogeffekt hervorrufen und das Flugzeug nach vorne ziehen. Bei Düsenflugzeugen wird die Geschwindigkeit durch den Rückschub erreicht.
  Ein Hubschrauber hingegen hat mehrere Tragflächen, meist zwei oder vier, die Rotorblätter genannt werden. Diese Rotorblätter sind an dem Rotorschaft oberhalb des Rumpfes befestigt. Läßt man diese Rotorblätter nun rotieren, bilden sie eine Kreisfläche. Die Vorwärtsbewegung der Rotorblätter ist damit erfüllt auch wenn sie sich im Kreis drehen und sie erzeugen so Auftrieb.
  
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  Der Anstellwinkel

  
  Eine weitere Möglichkeit den Auftrieb zu erhöhen, ist die Neigung der Rottorblätter. Diese Neigung bewirkt eine Veränderung des Winkels, mit dem das Rottorblatt auf die Luft trifft. Durch diese Veränderung wird der Luftwiederstand erhöht, das Rotorblatt wird schräg nach oben gedrückt und der Auftrieb so erhöht. Der Anstellwinkel darf jedoch nicht endlos erhöht werden, da ab einem gewissen Grad der Luftwiderstand zu stark wird. Die Folge ist der Abbruch des Luftstromes oberhalb des Rotorblattes und die Kraft, die das Blatt nach hinten schiebt, wird größer als die Kraft, die es nach oben schiebt. Das Blatt erzeugt nun keinen Auftrieb mehr.
  Man spricht dann vom sogenannten "Strömungsabriß".
  
  Diesen Effekt können sie selbst an einem praktischen Beispiel erleben. Strecken sie einfach ihre Hand während der Autofahrt flach nach draußen. Wie sie bemerken werden, wird sich ihre Hand kaum bewegen, da sie fast erodynamisch ist. Drehen sie nun ihre Handfläche nach oben und vergrößern so den Winkel, so werden sie merken, daß ihre Hand je nach Winkel verschieden stark nach oben und nach hinten gedrückt wird. Der Auftrieb hat sich also vergrößert. Drehen sie jedoch ihre Hand zuweit, so wird sie von der Luft nur nach hinten gedrückt und erzeugt keinen Auftrieb mehr (Strömungsabriß).

  • VORSICHT VERLETZUNGSGEFAHR ! Probieren sie dieses Beispiel nicht bei zu hohen Geschwindigkeiten aus.
  
  Kollektiv
  

  Pitch

• Steuerung: Den Anstellwinkel der Rotorblätter ändert der Pilot über einen Hebel (Kollektivhebel), der sich rechts oder links vom Piloten befindet. In der Fachsprache wird dieser Vorgang "kollektive Blattverstellung" gennant, da die Winkel aller Rotorblätter kollektiv (gleichzeitig) verändert werden.

Ein Hubschrauber, der nur einen einfachen Hauptrotor besitzt, würde unkontrollierbar rotieren und hüpfen. Dies ist ein Resultat des Drehmomentes. Newtons drittes Gesetz besagt, daß jede Aktion eine entsprechende Reaktion erzeugt. In diesem Fall ist die Reaktion das Drehmoment. Der Körper des Hubschraubers dreht sich in entgegengesetzter Richtung zum Rotor. Hier kommt der Heckrotor ins Spiel. Der Heckrotor wirkt eine Kraft aus, die dem Drehmoment entgegen wirkt (funktioniert wie ein senkrechter, kleiner Hauptrotor). So kompensiert er das Abdriften des Hecks und ermöglicht dem Piloten einen geraden Kurs beizubehalten.

Das Haupt- und Heckrotor Konzept ist das heutzutage weit verbreiteste Rotorsystem, um dem Drehmoment entgegen zu wirken. Während der Geschichte des Hubschraubers wurden jedoch noch folgende Rotoranordnungen entwickelt, welche ihre Vor- und Nachteile haben :

Koaxialer Rotor
Beim koaxialen Rotorsystem drehen zwei Rotoren übereinander auf einer Achse in gegenläufiger Richtung, wodurch das Drehmoment kompensiert wird. Der Vorteil dieses System ist, daß eine erheblich größere Menge für den Auftrieb vorhanden ist, da zwei Rotoren für die Auftriebskraft zur Verfügung stehen. Die Rotoren müssen allerdings einen gewissen Abstand voneinander haben, da die Rotorblätter beim Betrieb leicht nach oben und nach unten schwenken und sich ohne Abstand sonst selbst beschädigen würden. Der Nachteil dieses Systems liegt jedoch darin, daß der obere Rotor die Luft nach unten drückt und in Verwirbelungen versetzt die Luft wird sozusagen "verbraucht". Diese "verbrauchte" Luft strömt nun zum unteren Rotor und dieser kann dadurch weniger Auftrieb erzeugen. Dies kann zu einem Auftriebsverlust von 10% - 20% der Triebwerksleistung führen. Die Steuerung um den Mittelpunkt wird durch eine kollektive Veränderung eines Hauptrotors durchgeführt (siehe Anstellwinkel). Dadurch wird der Auftrieb an einem Rotor erhöht und das Drehmoment ist nun nicht mehr ausgeglichen, was zu einer Drehung des Hubschraubers führt. In der Autorotation funktioniert dieses System allerdings nicht, da kein koordinierter Auftrieb durch die Triebwerksleistung zur Verfügung steht. Daher besitzen alle Kamov-Hubschrauber eine Art Querruder, welches nun die Steuerung um den Mittelpunkt ermöglicht.

Tandemrotor
Beim Tandemrotor sind zwei Haupotrotoren hintereinander angebracht, die wiederum in gegenläufiger Richtung rotieren. Der Vorteil dieses Systems ist, daß der Hubschrauber an zwei Hauptrotoren angebracht ist, so wiederum mehr Auftriebsleistung zur Verfügung steht und daher oft bei Transporthubschraubern verwendet wird. Der Nachteil des Tandemrotors ist jedoch, daß der hintere Hauptrotor im Vorwärtsflug die "verbrauchte" Luft des vorderen Rotors nutzen muß. Aus diesem Grund produziert der Rotor am Heck weniger Auftrieb als der vordere Rotor. Beim Seitwärtsflug steht dem Hubschrauber wieder die volle Auftriebsleistung zur Verfügung. Die Steuerung um den Mittelpunkt erfolgt durch zyklische Blattverstellung (Neigung) eines Rotors.

Seitlich montierte Rotoren
Bei diesem System ist je ein Rotor an einer Seite des Hubschraubers angebracht. Im Grunde genommen ist der seitlich montierte Rotor eine Tandemrotor, der um 90% gedreht wurde und besitzt die gleichen Schwächen und Vorteile. Der Hauptgrund für die Verwendung eines seitlich montierten Rotors war meist die Möglichkeit ein bestehendes Flugzeug mit diesem Rotorsystem zu versehen und so in einen Hubschrauber zu verwandeln. Die Schwierigkeit war bloß die Stabilität der Aufhängungen, da das gesamte Gewicht des Hubschraubers mit Zuladung auf diesen beiden Punkten ruht.

Ineinanderkämmende Rotoren
Dieses Rotorsystem verwendet zwei schräg zueinander angeordnete, gegenläufige Rotoren. Bei der Rotation überschneiden sie sich in ihrer schrägen Laufbahn. Aus diesem Grund werden nicht mehr als zwei Rotoren verwendet, da diese sich sonst in ihrer Bahn treffen und zerstören würden. Der Vorteil ist, daß die Schräglage der Rotoren eine Beeinflussung der Auftriebskraft durch die auftretenden Luftverwirbelungen fast verhindert. Dadurch entstehen kaum Leistungsverluste des Triebwerks. Die Steuerung erfolgt hier durch Veränderung des Drehmoments eines Rotors. Beim Autorationsflug kehrt sich die Wirkung der Pedalen jedoch um, was in Stress-Situationen eine große Gefahr für den Piloten birgt. Dieses Problem wird durch ein spezielles System wieder umgekehrt. Ferner ist zu erwähnen, daß die Enden der Rotorblätter nahe dem Erdboden rotieren und so für Menschen eine Gefahr darstellen.

Blattspitzenantrieb
Das Grundprinzip des Blattspitzenantriebs ist, daß das Rotorblatt durch eine Kraft an der Spitze angetrieben wird. Da die Antriebskraft nicht über eine Welle am Rotorschaft übertragen wird, wird bei diesem System kein Drehmoment erzeugt, was bedeutet, daß die volle Leistung für den Auftrieb genutzt werden kann. Um den Rotor an der Blattspitze anzutreiben wurden verschiedene Systeme entwickelt. Einerseits wurden kleine Strahltriebwerke verwendet, die an den Rotorblättern angebracht wurden. Eine andere Möglichkeit war die Komprimierung von Luft, die nochmals an der Blattspitze verbrannt und so einen Rückschub erzeugte. Der Nachteil war der imense Lärm und Treibstoffverbrauch. Der einzig erfolgreiche Hubschrauber war der Sud-Quest SO 1221 Dijnn, der einen Kompressor verwendete, der genügend Leistung erbrachte um das Rotorblatt ohne Verbrennung der Luft anzutreiben.

Notar
Notar (No Tail Rotor) ist ein von McDonnell Douglas patentiertes System zum Drehmomentsausgleich. Die Abluft des Heckrotors wird hierbei durch ein Verdichterrad im Rumpf beschleunigt und in den Heckausleger geblasen. Am Heck befindet sich ein drehbares End- stück, welches über die Heckrotor- pedalen gelenkt wird, und die beschleunigte Luft kann so in die für das Gegendrehmoment gewünschte Richtung ausgeblasen werden. Dieses System wird jedoch hauptsächlich im Schwebeflug oder bei langsamer Fluggeschwindigkeit zum Drehmomentsausgleich verwendet. Im Vorwärtsflug übernimmt die Lenkung des Hubschraubers lenkbare Stabilisierungsflossen. Zusätzlich wird der Rotorabwind durch ein links angebrachtes Störblech gebremst. Dadurch entsteht ein seitlich wirkender Auftrieb, der einen Teil des Drehmomentes kompensiert. Ferner ist zu erwähnen, daß der Hubschrauber erheblich leiser ist, da der Hauptlärm, der sonst durch die Luftverwirbelungen zwischen Haupt- und Heckrotor entsteht, nicht hervorgerufen werden kann (kein Heckrotor). Hinzu kommt der Wegfall einer Gefährdung durch den Heckrotor für Personen.

Der "Tiltrotor" oder auch das "Kipprotorflugzeug"
Das Tiltrotor-System ist eine Kombination aus einem Hubschrauber und einem Flugzeug. Man stelle sich ein normales Flugzeug mit Tragflächen vor, an deren Enden jeweils ein kleiner Rotor montiert ist. Beim Start und beim Schwebeflug ist der Rotor nach oben gerichtet und das Flugzeug kann so wie ein Hubschrauber senkrecht starten und landen und in der Luft schweben. Wenn das Tilt-Rotor-Flugzeug erst einmal in der Luft ist, werden die Rotoren nach vorne gekippt und sie fungieren so als normale Propeller, welche dem Flugzeug Geschwindigkeit verleihen, wodurch die Tragflächen nun den nötigen Auftrieb erreichen. Der Vorteil des Kipprotorflugzeuges ist, daß es wie ein Hubschrauber, senkrecht starten und landen, auf der Stelle schweben und sich um die eigene Achse drehen kann, wobei es wie ein Flugzeug wesentlich schneller als ein Hubschrauber fliegen kann.
(siehe Bell / Boeing V-22 Osprey )

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Wie in den Kapiteln " Wie erzeugt man Auftrieb ?" "und "Hubschrauber und Flugzeug im Vergleich" besprochen wurde erhält der Hubschrauber seinen Auftrieb durch die Rotoren, die eine Kreisfläche bilden. Damit ein Hubschrauber seit-, vor- oder rückwärts fliegen kann, muß der Pilot die Richtung der Auftriebswirkung, also der Rotorkreisfläche, ändern. Hierzu betätigt der Pilot den Steuerknüppel und so die "zyklische Blattverstellung" , um die gesamte Rotorkreis- fläche in die gewünschte Richtung zu neigen.
Um beispielsweise geradeaus zu fliegen, muß der Pilot die Rotorkreisfläche nach unten neigen. Die Auftriebskraft wirkt nun nicht mehr vertikal nach oben, sondern diagonal (schräg nach oben voraus) und der Hubschrauber fliegt nach vorn. Da die Auftriebskraft nun nicht mehr hauptsächlich nach oben wirkt, sondern nach oben und nach vorne, muß der Pilot mehr Auftrieb erzeugen um die Höhe konstant zu halten.
Bei niedriger Geschwindigkeit oder im Schwebeflug ist der Hubschrauber in der Lage, sich um seine eigene Achse zu drehen. Diese besondere Eigenschaft verdankt der Hubschrauber dem eigentlich störenden Drehmoment. Wie im Kapitel "Das Drehmoment" besprochen, würde der Hubschrauber sich ohne die speziellen Rotoranordnungen aufgrund des Drehmoments selbstständig drehen. Fast alle Rotoranordnungen zur Kompensierung des Drehmoments basieren auf dem Prinzip zweier Hauptrotoren, die in gegenläufiger Richtung rotieren. Lediglich das Haupt- Heckrotor- Prinzip verwendet einen kleinen Heckrotor, der durch " senkrechten Auftrieb" dem Drehmoment entgegen wirkt.
Damit der Hubschrauber sich nun dreht, wird einfach der "Auftrieb" also die Kraft, die einer der beiden Hauptrotoren bzw. der Heckrotor ausübt, dementsprechend verringert oder erhöht. Verringert man die Kraft, so dreht sich der Hubschrauber aufgrund des Drehmoments, das nun nicht mehr ausgeglichen wird. Erhöht man die Kraft, so wird eine Kraft erzeugt, die stärker als das Drehmoment ist und der Hubschrauber dreht sich in die entgegengesetzte Richtung.
Steuerung: Die Steuerung der Rotoren für eine Drehung um die eigene Achse wird über die Richtungskontrollpedalen gehandhabt.

Stick

Pedale

wegen de

Geometrischen Gesetzen zufolge muß ein Punkt auf einer Kreislinie eine umso größere Strecke für eine komplette Umdrehung zurücklegen, je größer der Umfang des Kreises ist. Genauso kann man ein Rotorblatt in solche Punkte zerlegen, das um den Rotorschaft rotiert. Dies bedeutet, daß ein Punkt an der Blattspitze eine größere Strecke als ein Punkt in der Nähe des Rotorschaftes zurücklegen muß. Das gesamte Blatt, also alle Punkte, führen eine Umdrehung jedoch zeitgleich durch. Dies bedeutet, daß die Punkte an der Blattspitze sich schneller bewegen, als die Punkte in der Nähe des Rotorschafts. Nach dem Bernoullischen System erzeugt der Blattabschnitt in der Nähe des Rotorschafts weniger Auftrieb als der Abschnitt an der Blattspitze, da dieser sich mit einer geringeren Geschwindigkeit fortbewegt (siehe Auftrieb).
Der Unterschied zwischen den von verschiedenen Sektionen eines Rotorblatts erzeugten Auftriebs- werten heißt Auftriebs-Asymmetrie. Um diese Auftriebs-Asymmetrie auszugleichen sind die Rotorblätter leicht nach innen verdreht. Dies erhöht den Winkel des Blattes zum Rotorschaft und der Auftrieb wird dadurch erhöht. Der geringere Auftrieb aufgrund der geringeren Geschwindigkeit zum Rotorschaft ist also durch eine Veränderung des Winkels (siehe Anstellwinkel) ausgeglichen worden. Dadurch wurde ein gleichmäßiger Auftrieb entlang des gesamten Rotorblatts erzeugt.

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Wie bisher besprochen erzeugen Rotorblätter einen desto größeren Auftrieb, je schneller sie rotieren. Diese Regel gilt jedoch nicht mehr, wenn sich die Blattgeschwindigkeit der Schall- geschwindigkeit nähert. Ab diesem Punkt wird die Luft um die Rotorblätter herum Komprimiert und eine Schockwelle erzeugt, die an der Unterseite Geschwindigkeiten zwischen Mach 0,5 und 0,6 und an der Oberseite bis zu Mach 0,9 erreicht. Dieses Phänomen wird als Luft-Kompression bezeichnet. Die Rotorblätter eines Hubschraubers können diese Schockwelle und die damit verbundene Winkelverstellung nicht verkraften. Im Gegensatz zum Flugzeug liegt die maximale Fluggeschwindigkeit des Hubschraubers bei ca 200 Knoten. Die Luftkompression stellt für den Hubschrauber ein viel größeres Problem dar als für Flugzeuge, da die Geschwindigkeit der vorlaufenden Rotorblätter die Summe der Vorwärtsgeschwindigkeit der Maschine und der Rotationsgeschwindigkeit der Blätter darstellt. Gehen wir einmal davon aus, daß ein Hub- schrauber sich mit 250 Kilometer pro Stunde vorwärts bewegt und daß der Rotor eine Rotations- geschwindigkeit von 650 Kilometer pro Stunde hat. Das vorlaufende Blatt bewegt sich in die selbe Richtung wie der Hubschrauber, also besteht die Geschwindigkeit der über das Blatt strömenden Luft aus der Summe der beiden Geschwindigkeiten (250+650=900). Obwohl das Rotorblatt eine Rotations- geschwindigkeit von 650km/h hat, beträgt
die relative Geschwindigkeit 900km/h, also
fast Schallgeschwindigkeit. Durch diesen Geschwindigkeitszuwachs erhält das Rotor- blatt wiederum zusätzlichen Auftrieb. (siehe Auftrieb). Dieser zusätzliche Auftrieb wird "Translationsauftrieb" genannt. Durch verschiedene Modifikationen der Rotor- blätter kann man die maximale Vorwärts- geschwindigkeit eines Hubschraubers bis zu ca 370 km/h "hinauszögern". Beim zurück- laufenden Blatt tritt der gegenteilige Effekt ein. Hier wird die Vorwärtsgeschwindigkeit des Hubschraubers von der Rotations- geschwindigkeit der Rotorblätter subtrahiert (650-250=400km/h). Dieser Auftriebsunterschied ist wiederum die Auftriebs-Asymmetrie.
Das Problem ist jedoch, daß der Hubschrauber am Bug und auf der rechten Seite mehr Auftrieb erzeugt als am Heck und auf der linken Seite und sich die meisten Hubschrauber daher immer leicht seitlich nach hinten neigen wollen. Um diese Auftriebsminderung zu kompensieren, muß der Anstellwinkel der rücklaufenden Blätter erhöht werden, so daß der Auftrieb an der linken und rechten Seite der Rotorscheibe gleich wird. Zusätzlich muß der Pilot den Hubschrauber zu der Seite neigen, wo der Auftrieb am größten ist. Wird der Anstellwinkel jedoch zu sehr erhöht, so kommt es zu einem Strömungsabriß (siehe Anstellwinkel) in der Nähe des Rotorschafts, wo sich die Blätter am langsamsten bewegen. Während die Blätter sich durch diesen Bereich bewegen, kommt es immer wieder zu Strömungsabrissen. Sollte diese Situation andauern, kann es zur Beschädigungen der Blätter kommen. Der Rotor wir entweder zerstört oder der Hubschrauber rollt zur Seite, da auf der vom Strömungsabriß beeinflussten Seite weniger Auftrieb erzeugt wird.

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• Rotorsysteme

  
  Damit der Rotor nicht zerstört wird, müssen die oben besprochenen Kräfte minimiert werden. Hierfür gibt es folgende verschiedene Rotorsysteme, die diese Kräfte "abdämpfen".
  
  Schlag- und Schwenkgelenke
  Bei voll gedämpften Rotorsystemen befindet sich an jedem Rotorblattgriff je ein Gelenk, das es dem Rotor ermöglicht, sich oben und unten bzw. nach vorne und hinten frei zu bewegen, ohne diese Bewegung über den Rotorkopf auf den Rumpf zu übertragen.
  
  Halbstarre Rotoren
  Bei halbstarren Rotorsystemen sind zwei Rotorblätter fest über ein Mittelstück verbunden, das freischwingend am Rotorkopf aufgehängt ist. Das nach oben schwingende und das nach unten schwingende Blatt gleicht die Auftriebs-Asymmetrie damit zwangsweise aus.
  
  Gelenklose Rotoren
  Bei gelenklosen Rotoren nimmt das Rotorblatt selbst die gesamten Bewegungen auf. Die Rotorblätter müssen daher aus hochwertigem Material hergestellt bestehen, um diese Bewegungen absorbieren zu können um nicht selbst beschädigt zu werden. Hubschrauber mit gelenklosen Rotoren sind sehr direkt in der Umsetzung der Steuereingaben und daher sehr wendig.
  
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  Der Konuswinkel

  
  In dem Maße, wie der Hubschrauber mehr Auftrieb erzeugt, heben sich die Blätter aus der Horizontalen und bilden eine Art Kegel. Dies geschieht, da der Auftrieb auf das gesamte Blatt einwirkt, dieses aber nur ein Ende bewegen kann. --Man bedenke, daß das Rotorblatt am Rotorschaft befestigt ist und die gesamte Auftriebskraft daher an der Blattspitze wirkt.-- Je größer der Kegeleffekt, desto geringer der erzeugte Auftrieb. Der Grund dafür liegt in der Tatsache, daß bei der Kegelstellung sich die wirksame Rotorscheibenfläche verringert. Die wirksame Rotorscheibenfläche ist der Bereich, der von einem Blatt während einer Umdrehung abgedeckt wird. Wenn die Blätter in Kegelstellung sind, verkürzt sich der Durchmesser der Rotorscheibe bzw. der Wirkungsfläche für den Auftrieb und der Hubschrauber erzeugt weniger Auftrieb. Daher ist ein Hubschrauber in seiner Gipfelhöhe eingeschränkter als ein Flugzeug.
  Die Dienstgipfelhöhe des McDonnell Douglas AH-64 A Apache beträgt 6400 m. Den Höhenrekord hält der Eurocopter SA 315 LAMA / SA 318 Alouette II mit 8209 m. (aufgestellt am 6. Juni 1955). Ein Kampfjet dagegen kann mehrere 10 Tausend Meter hoch steigen.
  
  
  
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  Der Abwind

  
  Beim Drehen der Rotorblätter wird Luft nach unten gepreßt. Luftmassen knapp außerhalb der Rotorscheibe fließen nach oben, fallen und werden durch die Rotorscheibe nach unten gepreßt. Dieser Luftstrom wird als "induzierter Strom" oder "Abwind" bezeichnet. Der Abwind stellt beim Normalflug und bei allmählichen Höhenveränderungen kein Problem dar und kann sogar für die Erhöhung des Auftriebs im Schwebeflug verwendet werden. Bei Sturzflügen mit über 30 Grad allerdings kann der Abwind extrem gefährlich werden.
  
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  Der Bodeneffekt / IGE

  
  Wenn ein Hubschrauber in ca 50 Fuß langsam über den Boden fliegt oder sogar schwebt, drückt der Abwind gegen die Bodenoberfläche. Dies erzeugt eine Art Luftkissen, da die Luft vom Boden "abprallt" und wieder auf die Rotorscheibe zuströmt. Dieser Effekt wird auch IGE (In-Ground-Effect) genannt. Bei langsamen Flug kann IGE sehr nützlich sein, da der Hubschrauber so zusätzlichen Auftrieb bekommt ohne Energie aufzuwenden. Beim Landen ist dieser Effekt eher lästig, da es das Landen erschwert.
  
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  Der Wirbelringzustand

  
  
  Wenn ein Hubschrauber extrem schnell sinkt und dabei eine geringe Vorwärtsgeschwindigkeit hat, kann er von seinem eigenen Abwind erfaßt werden. Der Pilot hat dann große Schwierigkeiten genug Auftrieb zu erzeugen, um das Absinken zu stoppen. Dies wird als Wirbelring- zustand bezeichnet. Wenn ein Hubschrauber in den Wirbelringzustand gerät, ist seine Sinkrate höher als die Abwindgeschwindigkeit. Dies bedeutet, daß die Luft- Strömung unter den inneren Bereich der Rotorscheibe keinen Auftrieb mehr erzeugt - die Luft fließt sogar im Verhältnis zur Rotorscheibe nach oben. So wird eine Kraft in die falsche Richtung erzeugt, die den Hubschrauber weiter nach unten drückt.
  
  
  
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  Autorotations-Landung

  
  Eine Autorotations-Landung ist eine Landung ohne Triebwerksunterstützung. Während der Hubschrauber sinkt, fließt Luft durch die Rotorscheibe nach oben. Die Rotorblätter sind so konzipiert, daß dieser Aufwind die Blätter rotieren lässt und einen minimalen Auftrieb erzeugt.
  Dadurch kann der Pilot im Falle eines Triebwerksausfalls womöglich eine Bruchlandung überleben.
  
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  Schlusswort

  
  Nachdem sie nun das Techniklexikon durchgegangen sind und die Physik des Hubschraubers, so hoffe ich, verstanden haben, werde ich nun abschließend auf die Schwierigkeit eingehen einen Hubschrauber zu fliegen, falls ihnen dies noch nicht klar geworden ist.
  Im Gegensatz zu herkömmlichen Flugzeugen, ist eine Hubschrauber immer instabil. Daher muß der Pilot ständig die drei Steuerungsorgane des Hubschraubers betätigen um den Hubschrauber in der Luft zu halten. 1.) Steuerknüppel (Stick) zur zyklischen Blattverstellung. 2.) Kollektivhebel (Pitch) zur kollektiven Blattverstellung. 3.) Pedalen zur Regulierung der Heckrotorkraft.
  Nehmen wir einmal an, der Pilot will aus dem Steigflug in den Vorwärtsflug übergehen. Hierzu betätigt er den Steuerknüppel nach vorne. Da die Auftriebskraft nun geteilt wird (nach vorne und nach oben) muss der Pilot den Kollektivhebel betätigen um mehr Auftrieb zu erzeugen, damit der Hubschrauber nicht an Höhe verliert. Durch diese Erhöhung des Auftriebes, indem der Anstellwinkel der Rotorblätter verändert wurde, ist auch das Drehmoment gestiegen. Dadurch würde der Hubschrauber sich leicht drehen und vom Kurs abkommen, daher betätigt der Pilot die Pedalen um das Gegendrehmoment in die entsprechende Richtung (je nach Hubschrauber) zu erhöhen und das Drehmoment so zu kompensieren. Wie sie an diesem einfachem Beispiel sehen können ist der Flug eines Hubschraubers ein ständiges Wechselspiel der drei Steuerungsorgane. Die Vorgänge, die hier so leicht beschrieben wurden müssen fast alle gleichzeitig korrekt durchgeführt werden und erfordern eine jahrelange Ausbildung. Ferner war dies ein leichtes Manöver, logischerweise Weise erhöht sich die Belastung des Piloten bei einer Ankettung von Manövern.
  

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Kann ich auch zivil Hubschrauberpilot werden ?

Antwort von Radio Eriwan: "Im Prinzip ja, aber ..."

Tatsächlich ist es ziemlich teuer, in Deutschland einen Pilotenschein für Hubschrauber zu machen. Man muß dazu erst einmal unterscheiden, ob man als Hobby oder beruflich fliegen will. Dementsprechend muß man einen PPL-E oder CHPL erwerben (Private Pilot Licence / Commercial Helicopter Pilot Licence). Für den privaten Schein sind - neben der Theorie - 40 Flugstunden notwendig. Die Kosten bewegen sich so etwa um die 30.000 bis 40.000 DM. Danach muß man für die Erhaltung der Lizenz (und natürlich um des Fliegens willen) 24 Stunden in zwei Jahren fliegen. Pro Stunde fallen je nach Hubschraubertyp (einmotorig/zweimotorig, Turbine oder Kolbenmotor) etwa ab 500 DM bis xxx DM Chartergebühren an. Start- und Landegebühren nicht vergessen!

Der Privatpilotenschein ist die Voraussetzung für den Berufspilotenschein. Nach 180 Flugstunden kann man darüber nachdenken. Und legt dann nochmal etwa die gleiche Summe obendrauf wie für den PPL. Berufschancen gibt es, aber ob diese attraktiv sind, muß jeder für sich selbst entscheiden. (Kalk rieseln, Dünger sprühen, Touristen im Kreis rumfliegen, usw...). Dazu kommt, daß jedes Jahr Piloten aus der Bundeswehr entlassen werden und u.U. auch einen Job als Pilot suchen. Aber die haben eine Flugerfahrung von vielleicht ein paar tausend Stunden! Damit sind wir beim nächsten Problem für private CHPL-Aspiranten: Wer stellt einen "Frischling" ein, der gerade seinen Schein gemacht hat (also den Hubi bei schönem Wetter gerade mal in der Luft halten kann!), um ihn als verantwortlichen Piloten einzusetzen? Fragen über Fragen! Ihr wollt die Ausbildung in USA machen? Das ist eine Sache für sich. Die Schulung mag vom Preis her günstig erscheinen, aber die Nutzbarmachung des Scheins in Deutschland ist eine ganz andere Sache ... .

Auf jeden Fall sollten sich Interessierte bei Flugschulen vor Ort ganz genau erkundigen und informieren. Nicht nur über Preise, sondern auch über Berufsaussichten.

Wo gibt es zivile Hubschrauberflugschulen in Deutschland? Hier!

Tips über den Erwerb des Scheins gibt es beispielsweise auch auf der Homepage der Flugschule Heli Service Mitte in Egelsbach (Rhein-Main-Gebiet). Hier werden "die 17 wichtigsten Fragen für angehende Hubschrauberpiloten" beantwortet. Des weiteren lohnt sich ein Besuch der Flugschule Heli-Flight in Reichelsheim, neben Infos werden hier sogar die Kosten genannt. Oder: Flugschule Jesenwang. Bei dem Helikopterservice Euroheli könnt Ihr euch über Arbeitsmöglichkleiten informieren.

Infos zur Ausbildung in USA findet Ihr auf z.B. der Homepage der Helicopter Adventures Inc., Tips zur Umschreibung in Deutschland auf der gleichen Page unter "local representatives" und dort unter "Germany".

Ach ja, alle Angaben, Hinweise und Preise ohne Gewähr!

Wer noch mehr wissen möchte, z.B. über die Luftverkehrs-Ordnung (LuftVO), der findet hier alle zur Zeit gültigen Gesetze.

Auch Humor gehört zur Fliegerei!!

Anfänger, erste Stunde nach dem er die Nachtflugberechtigung in der Tasche hat im Anflug über Funk:
"Delta Mike Romeo an Tower Münster-Osnabrück zur Landung: Ratet mal wer hier ist."
Das Tower-Personal findet das gar nicht lustig, schaltet kurzerhand die Landebahnbeleuchtung aus und meldet zurück:
"Tower Münster-Osnabrück an Delta Mike Romeo: rate mal wo wir sind... "

Hier noch einmal eine Übersicht der Voraussetzungen und der ca. Kosten!!

Die folgenden Angaben sind mit freundlicher Genehmigung der Homepage der Firma Heli Air de Kever entnommen.

http://www.cctechnik.de/heliair/heliair.swf

u.a. bietet die Firma auch Schnupperfluge mit der Möglichkeit einen Heli selbst zu steuern an.

http://www.heliair.de/flug-schule.html

Ausbildung

Privatpilot ( PPL-E )

Ausbildungskosten

PPL-E Ausbildung (Preise sind ca. Angaben)

PPL-E Ausbildung für PPL-A Inhaber

auf Grund vieler Nachfragen könnt Ihr Euch diese Seite auch komplett als ZIP Datei downloaden

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