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Unterschiede Flugzeug - Helikopter

Die Helikopter unterscheiden sich ganz grundsätzlich von den Flächenflugzeugen. Zwar wirken auch beim Helikopter aerodynamische Kräfte, die sind aber viel schwieriger zu berechnen und zu erklären als bei einem Flugzeug. Dies vor allem weil beim sich drehenden Rotor zusätzliche Kräfte entstehen, welche bei einem Flächenflugzeug nicht vorhanden sind.

Bei einem Flugzeug mit Flügeln sind die Verhältnisse einigermassen klar. Der Vortrieb wird entweder durch einen Propeller oder ein Düsentriebwerk geliefert (ausser bei einem Segelflugzeug). Der Auftrieb wird durch die Flügel erzeugt und das Ganze wird mit Klappen, Ruder und Leitwerken gesteuert (Abb 5).

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Abb 5

Anders sieht es beim Hubschrauber aus. Die sich drehenden Rotorblätter erzeugen, ähnlich wie bei einem Flügel, den Auftrieb und beschleunigen die Luft von oben nach unten. Dies geschieht indem bei allen Rotorblättern der Einstellwinkel (Winkel zwischen Rotorblattsehne und Helilängsachse) und dadurch auch der Anstellwinkel gleichzeitig erhöht wird. Dies wird als kollektive Blattverstellung bezeichnet. Dadurch wird die Luft, ähnlich wie bei einem Ventilator, nach unten "geblasen", der Gesamtauftrieb wird erhöht und der Helikopter beginnt zu steigen. Damit sich dieses Gefährt nach vorne bewegt, muss "nur" die Rotorebene nach vorne geneigt werden, so dass der Luftstrom durch den Rotor leicht nach hinten "geblasen" wird (Abb 6).

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Abb 6

Die Steuerung des Helikopters erfolgt nach dem gleichen Prinzip. Die Rotorebene wird in die Richtung geneigt wohin der Hubschrauber fliegen soll. Dies tönt sehr einfach, ist in Wirklichkeit aber ein sehr komplexer aerodynamischer Vorgang (davon sprechen wir später).
Gemeinerweise besagt ein physikalisches Gesetz (von Newton), dass eine Aktion eine Reaktion hervorruft. Dies bewirkt, dass sich der Rumpf des Helikopter entgegen der Drehrichtung des Rotors drehen möchte. Um dies zu verhindern wird bei den meisten Hubschraubern ein senkrecht drehender Rotor, der Heckrotor angebracht, welcher dieses Drehmoment ausgleicht (Abb 7). Mit diesem Heckrotor kann der Helikopter im Schwebeflug um die Hochachse gesteuert werden.

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Abb 7

Bei Konstruktionen mit zwei gegenläufig drehen Hauptrotoren, entsteht kein Drehmoment auf den Rumpf, resp die Drehmomente der beiden Rotoren heben sich gegenseitig auf.

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