Wie funktioniert ein Hubschrauber?

Wie funktioniert ein Hubschrauber?Hubschrauber, auch Helikopter genannt, gehören zu der Klasse der Drehflügelflugzeuge. Der Name Helikopter setzt sich aus den altgriechischen Begriffen helix, zu Deutsch so viel wie Spirale, und pteron, Flügel, zusammen. Der Name gibt somit schon einen Hinweis darauf, wie ein Hubschrauber funktioniert.

Anders als bei einem herkömmlichen Flugzeug, sind bei einem Hubschrauber die Tragflächen nicht starr. Angetrieben von einem Motor, drehen sie sich um eine vertikale Achse. Sie werden Rotorblätter genannt. Durch die Drehbewegung des Rotors entsteht eine Relativbewegung zwischen den Tragflächen und der Luft, die wiederum den Auftrieb erzeugt. Dieser ist von der Geometrie der Blätter, dem Anstellwinkel und der Drehgeschwindigkeit abhängig und ermöglicht senkrechte Start- und Landevorgänge, genauso wie das Schweben in der Luft. Der Pilot steuert den Auftrieb mit dem Pitch über die kollektive Blattverstellung, die den Anstellwinkel aller Rotorblätter gleichzeitig verändert.

Für die Funktionsweise eines Hubschraubers von großer Bedeutung ist auch der Heckrotor. Dieser wird zum Ausgleich des Giermomentes benötigt, das durch das Antriebsdrehmoment an der Rotorachse entsteht und zu einer Drehung des Rumpfes führt. Der Heckrotor erzeugt ein Gegenmoment und stabilisiert auf diese Weise den Helikopter. Um eine Richtungsänderung vorzunehmen, muss der Pilot entweder das Gegendrehmoment zulassen, oder den Ausgleich überkompensieren.

Die Bewegungsrichtung kann der Pilot mit Hilfe des Steuerknüppels (Stick) ändern. Die Betätigung desselben führt zu einer zyklischen Blattverstellung. Infolge derer ändert sich der Auftrieb auf einem bestimmten Abschnitt des Rotorkreises. Daraus resultiert eine einseitige Veränderung der Auftriebskraft. Der Hubschrauber kippt kontrolliert in die entsprechende Richtung. Die Auftriebskraft teilt sich nun in zwei Teile auf:

• Einen vertikalen Teil, der weiterhin für den Auftrieb verantwortlich ist, aber nun geringer wird. Soll die Flughöhe gehalten werden, muss also der Auftrieb erhöht werden.

• Einen horizontalen Teil. Dieser führt zu einer Beschleunigung in Richtung der Neigung.

Der Pilot muss also sehr genau wissen, wie ein Hubschrauber funktioniert, um diesen jederzeit kontrollieren zu können.

Bildquelle: Jörg Brinckheger  / pixelio.de

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