Abgehoben?
Viel Zeit verstrich von der Idee des Vertikalflugs bis zur Realisierung. Erst Anfang des Zwanzigsten Jahrhunderts stellten sich Erfolge ein. Doch frühe Geräte waren schwer, sperrig - und stets fehlte ihnen eine Kleinigkeit.
Der erste Hubschrauber - zumindest auf dem Papier: 1483 entwarf Leonardo da Vinci diese Flugspirale.
Vertikaler Auftrieb
Nur, warum taten sie das? Der Traum vom Fliegen war um die Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert längst Realität: Technisch mehr oder weniger ausgereifte Flugzeuge transportierten Menschen und Güter. Vielleicht ist ja - wie bei vielen originellen Einfällen - Leonardo da Vinci an allem Schuld: Der Universalgelehrte ersann gegen Ende des 15. Jahrhunderts ein Gerät, das er schlicht Flugspirale nannte. Damit hatte da Vinci das Prinzip des vertikalen Auftriebs anschaulich gemacht. Seine Skizze zeigte Folgen; schließlich ist es reizvoll, Flugobjekte ohne lange Start- und Landephasen durch die Lüfte zu bewegen.
Abenteuerliche Modelle
Recht abenteuerliche, aber fast schon flugfähige Modelle für diese exotisch wirkende Methode gab es seit Ende des 19. Jahrhunderts. Bis in die 1920er Jahre hinein war die Umsetzung der Idee allerdings an sperrige, zum Teil riesige Geräte gebunden. 1907 hoben in Frankreich gleich zwei bemannte hubschrauberähnliche Flugobjekte ab: Das Gyroplan No. 1, ein Koloss von 575 Kilogramm, schwebte zwar einen halben Meter über dem Boden, musste aber von vier Männern vorm Umkippen bewahrt werden. Der erste freie Flug gelang Paul Cornu mit dem Fliegenden Fahrrad: etwa zwanzig Sekunden lang, in dreißig Zentimeter Höhe.
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Ein horizontaler Hauptrotor, ein vertikaler Heckrotor: bis heute werden die meisten Helikopter nach diesem Prinzip gebaut.
Immerhin, diese Aktionen stimulierten das Interesse von Forschern aus aller Herren Länder; viele Konzepte wurden unabhängig voneinander geboren, in die Tat umgesetzt - und wegen Erfolglosigkeit wieder verworfen. Selbst der junge Igor Sikorsky (1889 bis 1972), später weltweit erfolgreichster Hubschrauber-Konstrukteur, gab nach vergeblichen Versuchen 1909 und 1910 in seiner russischen Heimat das Forschen am Hubschrauber für mehrere Jahrzehnte auf.
Überraschender Effekt
Andere verzagten weniger schnell, auch wenn zwischenzeitlich die Fördermittel versiegten. Sie fühlten sich an ihrer Ehre gepackt. So kam der Spanier Juan de la Cierva Anfang der 1920er auf den Gedanken, Rotorblätter nicht mehr starr, sondern drehbar gelagert am Rotorkopf anzubringen, so dass sie sich auf und ab bewegen können. Überraschender Effekt: Die Flugmaschine kippte beim Start nicht mehr um wie alle früheren Entwürfe, weil sich unterschiedliche Auftriebswerte rechts und links des Rotors während der Drehung nun ausgleichen ließen...
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Wie sie fliegen
Einen Hubschrauber zum Fliegen zu bringen und ihn auch noch zu lenken, ist ein komplizierter Vorgang. Den Hauptteil der Arbeit leisten die großen Rotorblätter des Hauptrotors. Für den Auftrieb ist nicht etwa die Geschwindigkeit der Rotation verantwortlich (die ist nämlich konstant), sondern der so genannte Anstellwinkel. Das ist der Winkel zwischen der Rotationsebene und der Ebene jedes Rotorblatts. Je größer dieser Winkel ist, desto mehr Auftrieb hat der Hubschrauber. Der Pilot im Cockpit verändert den Anstellwinkel mit dem Kollektiven Blattverstellhebel, Pitch genannt, und befördert den Helikopter so - einem Fahrstuhl ähnlich - nach oben und unten.
Die Richtung des Hubschraubers bestimmt der Pilot mittels Steuerknüppel. Der verstellt den Anstellwinkel der Rotorblätter nicht kollektiv, sondern zyklisch: Soll der Helikopter zum Beispiel nach vorne fliegen, wird der Anstellwinkel der Rotorblätter jeweils im hinteren Bereich der Rotation vergrößert - damit erhält der Rotor dort mehr Auftrieb, die Rotationsebene "kippt" nach vorn und der Hubschrauber bewegt sich vorwärts.
Den Gesetzen der Physik nach müsste sich der Rumpf des Hubschraubers eigentlich in der Luft gegen die Richtung des Hauptrotors drehen. Das verhindert der Heckrotor - er erzeugt (nach dem gleichen Prinzip wie der Hauptrotor) einen horizontalen Schub gegen das Drehmoment des Hauptrotors und stabilisiert so die Fluglage. Indem der Pilot diesen Schub reguliert, versetzt er den Helikopter in Drehung: bei niedrigerem Schub mit dem Drehmoment, bei höherem Schub diesem entgegen.
Einen Hubschrauber zum Fliegen zu bringen und ihn auch noch zu lenken, ist ein komplizierter Vorgang. Den Hauptteil der Arbeit leisten die großen Rotorblätter des Hauptrotors. Für den Auftrieb ist nicht etwa die Geschwindigkeit der Rotation verantwortlich (die ist nämlich konstant), sondern der so genannte Anstellwinkel. Das ist der Winkel zwischen der Rotationsebene und der Ebene jedes Rotorblatts. Je größer dieser Winkel ist, desto mehr Auftrieb hat der Hubschrauber. Der Pilot im Cockpit verändert den Anstellwinkel mit dem Kollektiven Blattverstellhebel, Pitch genannt, und befördert den Helikopter so - einem Fahrstuhl ähnlich - nach oben und unten.
Die Richtung des Hubschraubers bestimmt der Pilot mittels Steuerknüppel. Der verstellt den Anstellwinkel der Rotorblätter nicht kollektiv, sondern zyklisch: Soll der Helikopter zum Beispiel nach vorne fliegen, wird der Anstellwinkel der Rotorblätter jeweils im hinteren Bereich der Rotation vergrößert - damit erhält der Rotor dort mehr Auftrieb, die Rotationsebene "kippt" nach vorn und der Hubschrauber bewegt sich vorwärts.
Den Gesetzen der Physik nach müsste sich der Rumpf des Hubschraubers eigentlich in der Luft gegen die Richtung des Hauptrotors drehen. Das verhindert der Heckrotor - er erzeugt (nach dem gleichen Prinzip wie der Hauptrotor) einen horizontalen Schub gegen das Drehmoment des Hauptrotors und stabilisiert so die Fluglage. Indem der Pilot diesen Schub reguliert, versetzt er den Helikopter in Drehung: bei niedrigerem Schub mit dem Drehmoment, bei höherem Schub diesem entgegen.
