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)
Abb. 5
Anders sieht es beim Hubschrauber
aus. Die sich drehenden Rotorblätter beschleunigen die Luft von oben nach
unten. Dies geschieht, indem bei allen Rotorblättern der Anstellwinkel
gleichzeitig erhöht wird (kollektiv). Dadurch wird die Luft, ähnlich
wie bei einem Ventilator, nach unten "geblasen", der Auftrieb 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)
Abb. 6
Die Steuerung des Helikopters
erfolgt nach dem gleichen Prinzip. Die Rotorebene wird in die Richtung
geneigt wohin der Hubschrauber fliegen soll. Dies klingt 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.
Abb. 7
Bei Konstruktionen mit zwei
gegenläufig drehenden Hauptrotoren, entsteht kein Drehmoment auf
den Rumpf, bzw. die Drehmomente der beiden Rotoren heben sich gegenseitig
auf.
