erst mal ´ne Definition:
Hubschrauber - Luftfahrzeug, das mit Hilfe eines ein- oder mehrblättrigen Drehflügels,
durch Drehung der Rotorblätter um eine senkrechte Achse, Auftrieb erzeugt. Die
Drehflügel können in einer oder mehreren Ebenen angeordnet sein, sie werden über ein
Getriebe von einem Kolbenmotor oder Gasturbine angetrieben. Über einen Stellmechanismus
wird die Rotorebene verändert und Vortrieb erzeugt. Dadurch ist der Hubschrauber in der
Lage, sowohl im Schwebeflug als auch im Streckenflug eingesetzt zu werden.
... Alles klar? - Wenn nicht, dann erklär ich's nochmal:
Also, der Rotor (wehe, einer sagt Propeller!!) wird, ähnlich wie beim Flugzeug die Flügel, zur Erzeugung des Auftriebs genutzt. Das Flugzeug braucht dazu eine bestimmte Mindestgeschwindigkeit, der Rotor seine Umdrehungsgeschwindigkeit. Der Vortrieb erfolgt beim Flugzeug (wir betrachten mal ein Sportflugzeug) durch den angetriebenen Propeller, beim Hubschrauber ebenfalls durch den Rotor. Um Auftrieb zu erzeugen, ist der Rotor dann auch vom Querschnitt betrachtet, ähnlich wie ein Tragflügel geformt. Will man den Auftrieb erhöhen, wird nicht etwa die Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors erhöht, sondern der Anstellwinkel der Rotorblätter vergrößert. D.h.: Die Drehgeschwindigkeit des Rotors ist immer konstant.
Betrachten wir mal die Steuerorgane: Da haben wir den "stick" (wie der Joystick beim Computer) zu deutsch etwa der Steuerknüppel, also das Ding zwischen den Knien. Ausführlich heißt er cyclic stick - warum, dazu später mehr. Jedenfalls ist der Stick zur Steuerung des Vortriebes gedacht, also die primäre Steuerung: vorwärts, seitwärts, rückwärts. Als zweites gibt es da den collective pitch, den Blattverstellhebel neben dem Sitz. Pitch bedeutet eigentlich soviel wie Anstellwinkel. Er ist zur Höhensteuerung gedacht. Als letztes sind da noch die Pedale, mit denen der Heckrotor und damit die Drehung um die Hochachse kontrolliert wird.
Wie gelingt es nun, den Rotor zur Auf- und Vortriebserzeugung zu nutzen? Stellen wir uns die drehenden Rotorblätter einmal vor. Was sehen wir? Unser Auge suggeriert uns durch seine Unvollkommenheit, schnelle Bewegung zu registrieren, eine Scheibe. Das ist für unsere Betrachtungen gar nicht so schlecht, wir haben also eine Rotorscheibe! Was müssen wir tun, wenn wir nun starten, also nach oben steigen wollen? Wir müssen an allen Blättern gleichmässig den Auftrieb erhöhen. Dies gelingt durch Ziehen am "pitch". Aha, deswegen collective pitch, kollektive Blattverstellung! Bevor die Kraft ausreicht, den Hubschrauber vom Boden zu heben, bewegen sich erst einmal die Blätter nach oben. Natürlich nur außen, da sie ja innen durch ein Gelenk mit dem Rotorkopf verbunden sind. Was passiert mit unserer Rotorscheibe? Sie wird zum Trichter, oder besser gesagt, zum Kegel. Die angesaugte Luft durchströmt jetzt den Rotor senkrecht von oben nach unten. Hurra, wir schweben! Falls wir uns nun nach vorne bewegen wollen, müssen wir nur dem Auftrieb eine Vortriebskomponente zufügen. Jetzt kommt unser "stick" ins Spiel. Wie hiess der genau? Cyclic stick! Also etwas zur zyklischen Blattverstellung. Mal überlegen. Wenn wir nach vorn wollen, müsste die Luft nicht nur nach unten, sondern auch nach hinten weggedrückt werden. Also, kippen wir unseren Rotorkegel doch einfach nach vorn! Dann strömt die Luft richtig. Wie? Indem wir den Anstellwinkel jedes einzelnen Blattes abhängig von seiner Position verändern. Jedesmal, wenn ein Blatt gerade nach hinten läuft, wird der Anstellwinkel erhöht, beim Vorlaufen wieder vermindert. Gut, oder? - zyklisch eben! Jetzt wisst Ihr auch gleich, was passiert, wenn wir den Rotorkegel zur Seite oder nach hinten kippen ... ?? Genau, seitwärts oder rückwärts fliegen ist angesagt.
Wozu wir Pedale brauchen? Z.B. um beim Schwebeflug zu drehen oder im Fluge Kurven zu stabilisieren. Wie das geht? Also: Der Rotor wird normalerweise über eine Welle angetrieben, die wiederum einem Getriebe entspringt, welches aus der Power des Triebwerks eine moderate Drehzahl gezaubert und diese auf die Welle gegeben hat. Diese Kraftübertragung über eine Welle erzeugt aber ein Drehmoment, welches nicht ohne Folgen (sprich: Gegendrehmoment) bleibt. (Wer als Kind ein Flugzeug mit Gummiantrieb hatte, weiss wovon ich rede: nach dem "Aufladen", also dem verdrillen des Gummis über den Propeller, dreht sich dieser wie ein Wilder, wenn man selbigen losläßt und dabei das Flugzeug festhält; im Gegenzug dreht sich das Flugzeug, falls man den Propeller festhält). Demnach würde sich der Hubschrauber genauso wie der Rotor drehen, nur in entgegengesetzter Richtung. Dies wird durch den Heckrotor verhindert, der am Ende des Hebelarms "Heckausleger" die Luft in die eine oder andere Richtung drückt. Dies geschieht ebenfalls durch Verstellung des Anstellwinkels. Und diese Verstellung - lange Rede kurzer Sinn - erfolgt mit den Pedalen. Normalerweise wird durch die Einstellung des Heckrotors durch Betätigung der Pedale soviel Schub erzeugt, daß das Drehmoment gerade kompensiert wird. Will man nun nach links oder rechts drehen, verändert man einfach diesen Standardanstellwinkel in die jeweilige Richtung. Übrigens ist der Drehmomentausgleich mittels Heckrotor nur eine von vielen Möglichkeiten.
Ein Wort zum Schluss:
Da der Hubschrauber ein instabiles Fluggerät ist, muss man sich dauernd an allen drei
Steuerorganen "festhalten". Ebenso lästig ist, dass eine Steuereingabe mit
einem Steuerorgan sich auf die gesamte Steuerung auswirkt und daher immer mit den beiden
anderen Steuerorganen ausgeglichen werden muss. Wie verständnislos waren wir
Fluganfänger, als uns der Fluglehrer den Schwebeflug gezeigt hatte und dann gönnerhaft
meinte: versuchen Sie es mal - es reicht mir, wenn sie den Hubschrauber im Landkreis
Schaumburg Lippe halten! - ?? Lächerlich, das machen wir doch mit links - Oh! Aah!
Hilfe!!! Hinterher wußten wir, wie er das gemeint hatte!!!
Die technischen Daten der BO 105 CBS-5
Hersteller: Eurocopter
Leistungsdaten:
Max.
Geschwindigkeit: 260km/h
Reisegeschwindigkeit:
200km/h
Reichweite
normal:
480km
Flugdauer:
2:25 Std
Gewichtsdaten:
Max.
Abflugmasse:
2500kg
Max.
Zuladung:
940kg
Kraftstoffmenge
normal: 570l
Kraftstoffverbrauch:
230l/h
Sitzplätze
normal
5
Sitzplätze
RTH:
3+1Transporttrage+1Reserve
Triebwerk:
2 Freiwellenturbinen Allison 250-C 20 B
(Hersteller Fa. Detroit Diesel Allison USA)
Startleistung: 2x426 PS
Dauerleistung: 2x406 PS