Arbeitspferde der Lüfte
Von unserem Korrespondenten in Südafrika
„WIR waren etwa zwei Stunden in der Luft, als plötzlich die Triebwerksdrehzahl abfiel — das erste Anzeichen, daß wir Ärger mit dem Motor bekommen würden. Sofort ließ ich die Maschine mit der verbleibenden Drehzahl so hoch wie möglich steigen, bevor der Motor ganz aussetzen würde. Der Steigflug endete damit, daß das Kupplungsgehäuse auseinanderbrach und die Einzelteile um uns herumflogen.
Ich ließ den Hubschrauber sofort steil heruntergehen, wobei ich die Vorwärtsgeschwindigkeit konstant bei etwa 90 Stundenkilometern hielt. Ich hatte bereits das Terrain sondiert und steuerte nun auf eine kleine Lichtung zu, die noch gut zu erreichen war.
Bei 50 Fuß [15 Metern] über dem Boden fing ich die Maschine ab, um die Geschwindigkeit zu drosseln; wir setzten auf und kamen rutschend anderthalb Meter vor einem Donga [einem trockenen Flußbett] zum Stehen.“
All das spielte sich in kaum einer Minute ab. Natürlich sind schon Hubschrauber in der Schlußphase einer Notlandung abgestürzt, aber wie diese Erfahrung zeigt, ist noch nicht alles verloren, wenn das Triebwerk aussetzt. In diesem Fall schloß der Pilot den Gleitflug mit Autorotation glücklich ab, so wie viele Male im Training für genau einen solchen Notfall geübt.
Doch trotz seiner Sicherheit und seiner Vielseitigkeit haben viele noch nie in einem Hubschrauber gesessen. Und so manchen bringen keine zehn Pferde in so einen Apparat, selbst nicht für den kürzesten Flug. Dennoch kann es interessant sein, etwas über diese ungewöhnlichen Flugmaschinen zu lernen.
Wie alles anfing
Leonardo da Vinci war 1483 der erste, der eine Maschine für den vertikalen Flug entwarf, die zum Aufsteigen eine Luftschraube haben sollte. Nur ... Flugzeugexperten sagen, das Gerät, das er skizzierte, sei flugunfähig. Dennoch hat der Vertikalflug die Erfinder weiterhin fasziniert. Der erste erfolgreiche Vertikalflug ist allerdings noch gar nicht so lange her.
Es war 1923, als der Spanier Juan de la Cierva im Alter von 27 Jahren in Getafe (Spanien) erfolgreich seinen „Autogiro“ flog. Das von ihm konstruierte System gab der theoretischen Entwicklung wichtige Anstöße. Zwischen 1939 und 1941 nahm der Hubschrauber, wie wir ihn heute kennen, durch die Arbeiten des in Rußland geborenen Konstrukteurs Igor Sikorsky konkrete Gestalt an. Worin liegt das Geheimnis des Abhebens?
Wie fliegt er?
Ein Flugzeug mit starren Flügeln hebt vom Boden ab, indem es erst einmal auf der Startbahn beschleunigt wird. Wenn es dann die richtige Geschwindigkeit erreicht hat, erzeugt die Luft, die am Flügel vorbeistreicht, genügend Auftrieb, um die Anziehungskraft zu überwinden und das Flugzeug abheben zu lassen. Bei einem Hubschrauber hingegen wird der Auftrieb durch die Kreisbewegung der Rotorblätter erzeugt, die Flügeln ähneln. Daher kann der Hubschrauber steigen, ohne sich vorwärts bewegen zu müssen. Hierzu müssen die Blätter in einem bestimmten Winkel, Anstellwinkel genannt, durch die Luft geführt werden, um so einen nutzbaren Auftrieb zu erzeugen. Der Anstellwinkel kann vom Piloten über den Blattverstellhebel (Pitch) verändert werden. Wenn der vom Rotor erzeugte Auftrieb größer wird als das Hubschraubergewicht, das heißt, wenn der Auftrieb die Schwerkraft überwindet, steigt der Hubschrauber. Wird der Auftrieb geringer, sinkt er.
Um vom Schwebeflug in den Vorwärtsflug überzugehen, wird die Rotorkreisfläche gekippt. Dabei handelt es sich um die gedachte Fläche, die von den Blättern bei der Rotation überstrichen wird. Kippt man die Rotorkreisfläche nach vorn, so wird die Luft nicht nur nach unten gedrückt, so daß der Hubschrauber steigt, sondern auch nach hinten, wodurch er vorwärts geschoben wird. (Siehe Diagramm unten.) So kann der Hubschrauber in jede Richtung fliegen, also auch seitwärts und sogar rückwärts, einfach indem die Rotorkreisfläche in die gewünschte Richtung gekippt wird. Die Steuerungseinheit dafür hält der Pilot in der Rechten, sie wird Steuerknüppel genannt.
Es gibt jedoch noch ein Problem, das vor dem Abheben gelöst werden muß: das rückläufige Drehmoment, das der Hauptrotor hervorruft. Was ist ein „rückläufiges Drehmoment“? Stellen wir uns einmal vor, wir würden versuchen, eine Schraube über unserem Kopf mit einem großen Schraubenschlüssel festzuziehen, würden dabei aber auf Rollschuhen stehen. Drehen wir den Schlüssel in die eine Richtung, will sich unser Körper in die andere Richtung drehen. Das entspricht einem Gesetz der Mechanik: Jede Kraft erzeugt eine gleich große Gegenkraft in die entgegengesetzte Richtung. Dreht beim Hubschrauber nun das Triebwerk den Rotor in die eine Richtung, ist der Rumpf bestrebt, sich entgegengesetzt zu drehen. Die gebräuchlichste Gegenmaßnahme besteht in der Verwendung eines Heckrotors. Mit Hilfe zweier Seitensteuerpedale kann der Pilot den Schub des Heckrotors steuern und so die Drehbewegungen des Hubschraubers unter Kontrolle halten.
Als letztes Steuerungselement sei der Gasgriff erwähnt. Wann immer der Pilot die Steuerungselemente benutzt, so daß eine Änderung der Gaszufuhr notwendig wird, muß er die Triebwerksdrehzahl sorgfältig überwachen. Genau durch diese ständige Überwachung der Drehzahl war der eingangs erwähnte Pilot vor einem möglichen Versagen des Motors gewarnt worden, noch bevor das Triebwerk völlig aussetzte. In modernen Gasturbinenhubschraubern wird diese Arbeit zum größten Teil von einer Triebwerksgeschwindigkeitssteuerung übernommen.
Zeit sparen — Leben retten
Mit Recht werden Hubschrauber als die Arbeitspferde der Lüfte bezeichnet. Im August 1979 beispielsweise setzte ein heftiger Sturm der englischen Fastnet-Regatta ein jähes Ende. Bei dieser „schlimmsten Katastrophe in der Geschichte der Segelregatten“ kamen 15 Menschen ums Leben. Und diese Zahl hätte ohne den wagemutigen Einsatz der Hubschrauberbesatzungen noch höher gelegen. Bei einer Rettungsaktion mußte der Pilot die Wellen im Auge behalten und seine Maschine steigen und sinken lassen, um nicht von den Wellen erfaßt zu werden. Ein Zeitungsbericht nannte es „Bocksprünge auf Leben und Tod zwischen den Kämmen 13 Meter hoher, tückischer Wellen“.
Riesige Öltanker können auf ihrer Fahrt um das Kap der Guten Hoffnung (Südspitze Afrikas) neue Vorräte, Ersatzteile oder sogar eine neue Mannschaft an Bord nehmen, ohne einen Hafen anlaufen zu müssen. Dazu ist jedoch ein ziemlich schwieriges Manöver erforderlich: Der Pilot paßt seine Geschwindigkeit der verlangsamten Fahrt des Tankers an, so daß die Maschine praktisch über dem Deck schwebt. Auch dem Rollen des Schiffes muß er sich anpassen, damit er so sanft wie möglich landen kann.
Wie fliegt sich so ein Hubschrauber?
Auf diejenigen, die gern fliegen, übt die Manövrierfähigkeit des Hubschraubers einen besonderen Reiz aus, wie ihn keine andere Form des motorisierten Fluges bietet. Es ist eine faszinierende Erfahrung, in der Luft zu stehen, langsam rückwärts oder seitwärts zu schweben oder eine 360-Grad-Drehung zu machen — und das alles einen halben Meter über dem Boden. Da beim Start keine Vorwärtsbewegung notwendig ist, fühlt man sich beim Fliegen im Hubschrauber viel sicherer, und schon bald wird man von der Landschaft draußen gefangengenommen, insbesondere wenn man dicht über dem Boden fliegt.
Der Flugschüler wird allerdings das Hubschrauberfliegen am Anfang schwierig finden, da die Steuerung sehr sensibel anspricht und das Gerät nicht so stabil ist wie ein Starrflügelflugzeug. Doch wenn man das Gerät beherrscht, macht das Fliegen Spaß und ist vielleicht wegen der einfacheren Start- und Landetechniken leichter als mit einem anderen Flugzeug.
Heutzutage ist der Hubschrauber ein hochentwickeltes Gerät — ein echtes Arbeitspferd der Lüfte. Es stimmt schon, im Vergleich mit einigen der fliegenden Geschöpfe, die Jehova erschaffen hat, wie zum Beispiel der Libelle und dem Kolibri, wirkt er etwas plump; aber er ist dennoch eine ziemlich erstaunliche Maschine. Und jetzt, nachdem wir etwas mehr darüber wissen, möchte vielleicht doch der eine oder andere einmal mitfliegen.
[Bild auf Seite 12]
Leonardo da Vincis Skizze einer Vertikalflugmaschine
[Bildnachweis]
Bibliothèque de l’Institut de France (Paris)
[Bild auf Seite 12]
Flughafenzubringer
[Bild auf Seite 13]
Seenotrettung durch die Royal Air Force
[Bildnachweis]
Mit frdl. Gen.: Verteidigungsministerium (London)
[Bild auf Seite 13]
Die Polizei macht vom Hubschrauber viel Gebrauch
[Diagramme/Bilder auf Seite 13]
(Genaue Textanordnung in der gedruckten Ausgabe)
Der Steuerknüppel steuert die Neigung der Rotorkreisfläche, wodurch die Flugrichtung bestimmt wird
Rotorkreisfläche
Hubschrauber schwebt
Rückwärtsflug
Vorwärtsflug
Blattverstellhebel (Pitch)
Steuerknüppel
Seitensteuerpedale