Wie fliegen Hubschrauber vorwärts?

Auto, Rad & Mobilität Luft- & Raumfahrt
#1

Hallo Leute,

heute beim Mittagessen in der Kantine fragten wir uns, wie Hubschrauber vorwärts fliegen.
Die eine Partei meinte, dass sich die Rotorblätter auf der Vorderseite so verstellen, dass sie eine Vorwärtsbewegung verursachen und entsprechend auf der Rückseite durch Verstellung des neigungswinkels auch den Hubschrauber nach vorne bewegen.
Die andere Partei meinte, dass die Verstellung der Rotorblätter ausschließlich dem Steigen und Sinken des Hubschraubers dient. Die Vorwärtsbewegung geschieht durch Neigung des gesamten Rotorkopfs nach vorne.

Vielleicht könnt ihr diese Frage ja klären. Würde uns jedenfalls sehr freuen.

Bis dann,

Stefan

#2

Die eine Partei meinte, dass sich die Rotorblätter auf der
Vorderseite so verstellen, dass sie eine Vorwärtsbewegung
verursachen und entsprechend auf der Rückseite durch
Verstellung des neigungswinkels auch den Hubschrauber nach
vorne bewegen.

Diese Partei hat Recht. Das Ganze nennt sich zyklische Blattverstellung. Es dient nicht nur der Bewegung nach vorn, hinten, rechts und links, sondern auch zur Kompensation der Auftriebsasymmetrie beim Vorwärtsflug.

Die andere Partei meinte, dass die Verstellung der
Rotorblätter ausschließlich dem Steigen und Sinken des
Hubschraubers dient.

Das gibt es auch und nennt sich kollektive Blattverstellung.

Die Vorwärtsbewegung geschieht durch
Neigung des gesamten Rotorkopfs nach vorne.

Ich will nicht ausschließen, daß es Hubschrauber gibt, bei denen das möglich ist, aber soweit ich weiß ist die zyklische Blattverstellung die übliche Methode um den Hubschrauber um horizontale Achsen zu drehen.

#3

Hallo Stefan,
die erste Partei hat Recht.
Der Wirkrichtung der Schubkraft des Rotors eines Hubschraubers wird durch die sogenannte zyklische Blatteinstellwinkelverstellung vorgenommen. Mit Hilfe des zyklischen Steuerknüppels des Hubschraubers vor dem Piloten kann man den Blatteinstellwinkel (d.h. die Neigung des Blattes um die Längsachse und damit die Auftriebskräfte) der Blätter in Abhängigkeit von ihrer Winkelposition während der Drehung des Rotors verstellen.

Möchte der Pilot vorwärts fliegen, so drückt er den Knüppel nach vorne. Dadurch wird der Anstellwinkel der Rotorblätter in Flugrichtung links vergrössert und in Flugrichtung rechts verkleinert. Entsprechend der dadurch bedingten Veränderungen der Luftkräfte auf die Blätter (links mehr, rechts weniger) neigt sich die durch die Blätter gebildete Rotorkreisscheibe nach vorne (denn die Rotorblätter sind gelenkig mit dem Rotorkopf verbunden und können auf- und abschlagen, was sie mit einer Verzögerung von 1/4 Rotorumdrehung auch tun), dadurch kippt der Schubvektor nach vorne und es entsteht eine Vorwärtskraft.

Wenn man einen schwebenden Hubschrauber, der Fahrt aufnehmen will, scharf beobachtet, kann man dieses Neigen der Rotorkreisscheibe auch sehen.

Das Kippen des Hubschraubers ist nur eine Folge der neuen Schubkraftausrichtung; Der Hubschrauber hängt unter seinem Rotorkopf und richtet sich so aus, das sich alle angreifenden Kräfte (Schub, Widerstand und Gewicht) und Momente im Gleichgewicht befinden.

Oliver

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#4

Hier findet man tolle Informationen wie ein Hubschrauber fliegt https://www.hubschrauberflug.de/de/infos/technik