Frage von Jonathan286, 56

Wie genau funktioniert ein Hubschrauber, wozu hat er Turbinen und kann er rückwärts fliegen?

Ich weiß dass ein Hubschrauber einer Rotor besitzt und dieser bei schnellen Umdrehungen Unterdruck erzeugt und dies zum Auftrieb und Abheben des Helis führt. Die Funktion des Heckrotors ist mir auch bekannt. Aber einige Fragen bleiben mir unbeantwortet:

  1. Hat ein Helikopter (auch) einen Verbrennungsmotor verbaut welcher den Rotor antreibt?
  2. Steigt ein Helikopter mit zunehmender Rotationsgeschwindigkeit des Rotors ODER durch die Verstellung der Rotorflügel?
  3. Wozu dienen die Turbinen? (Habe gehört dass sie den Rotor mit antreiben. Ich dachte immer sie dienen wie beim Flugzeug nur zum zusätzlichem Schub beim geradeaus fliegen, auch weil diese nach hinten gerichtet sind)
  4. Kann ein Huschrauber auch ohne Turbinen geradeaus fliegen? (Rotorverstellung)
  5. Kann ein Helikopter rückwärts fliegen?

Ich meine einen richtigen Hubschrauber und keinen Gyrocopter. Danke

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von Mojoi, 37

1. Entweder Ottomotor oder Turbine.

2. Beides. Ab einer bestimmten Rotordrehzahl reicht die Rotorblattverstellung. Die Rotorblattverstellung kann nicht beliebig steil ausgewählt werden.

3. Die Turbinen treiben primär den Rotor an. Es macht Sinn, den Abgasstrahl nach hinten herauszuführen.

4. Ja, der wesentliche Vorwärtsschub kommt vom Hauptrotor, nicht von der Turbine.

5. Ja. Bei Turbinenantrieb rückwärts nicht so schnell wie vorwärts, da der Abgasstrahl bremst.

Antwort
von SpitfireMKIIFan, 35

Zu 1.: Sieht man mal von Autogyros und E-Hubschraubern ab, dann ja. ENtweder als Kolbenmotor oder als Wellenturbine ausgeführt.

Zu 2.: Sowohl als auch, beides erzeugt, wenn man die jeweils andere Eigenschaft gleich hält, für einen erhöhten Auftrieb. Da die Blattverstellung aber zumindest in Wellenturbinengetriebenen Hubschraubern deutlich schnelle ranspricht als das Triebwerk, ist das auch die bevorzugte Variante.

Zu 3.: Die Turbinen dienen in einem Hubschrauber dazu, die Strömung des Abgasstrahls in eine Drehbewegung umzuwandeln, um damit sowohl Verdichter als auch die Rotorwelle anzutreiben. DIe ABgasrohre führen idR nach hinten aus konstruktionsbedingten Gründen (es ist einfacher, das Triebwerk längs einzubauen und führt auch zu geringeren Problemen mit dem Schwerpunkt).

Zu 4. Ein Wellenturbinengetriebener Hubschrauber würde dann keine Kraft mehr für den Rotor erzeugen und könnte dann allerdings noch per Autorotation landen.

Zu 5. Natürlich kann er das, durch Kippen des Rotors nach hinten.

Kommentar von Jonathan286 ,

Danke jetzt weiß ich mehr. Und wahrscheinlich ist die Turbine noch irgendwie mit einer Hydraulik Pumpe verbunden um die Verstellung der Rotoren zu erleichtern? Und wohl auch noch mit einer Spule um Strom zu erzeugen.

Antwort
von Doktorelektrik, 20

Eine Anmerkung zum Hubschrauber-Antrieb:

Im Gegensatz zur Windturbine ist die Blattverstellung, also der Winkel, den JEDES Blatt gerade hat, auch von dessen Position abhängig. Macht man das NICHT, geht es nur aufwärts ODER abwärts - es sei denn, es gibt eine Grundneigung. Das möchte man aber nicht, man möchte ja die Höhe unabhängig von der Fluggeschwindigkeit wählen und den Auftrieb ebenso. Also wird während des bewegten Fluges (z.B. vorwärts) jedes Blatt an jeder Stelle einen anderen Winkel haben und erzeugt somit auch eine Kraft in tangentialer Richtung, z.B. vorwärts, rückwärts, aber auch seitwärts. Praktisch hat jedes Blatt, das an eine bestimmte Stelle gedreht ist, an dieser Stelle den gleichen Winkel. Diese Mechanik wird über die sogenannte Taumelscheibe eingestellt, Google doch mal danach...

Diese erkennst du auf Bildern an den achsnahen Stangen dahin, die jedes Blatt verstellen.

Also nur ´nen Ventilator nehmen, geht nicht. Dann muss man ersatzweise mit mehreren Rotoren arbeiten - und schon bist du z.B. beim Quadrocopter, der diese Verstellung nicht hat (viel zu kompliziert), und deshalb das Ganze mit vier unabhängigen Rotoren, die einzeln geregelt werden, erreicht.

Manche Fluggeräte haben sogar noch mehr Rotoren, aber mit 2 geht es prinzipiell nicht, dann kann man nicht lenken, sondern nur z.B. vor oder zurück.

Hat man nur einen einzigen Rotor, müssen die Blätter Positionsabhängig während der Drehung stets im Winkel hin- und her verändert werden, daher der Begriff: Taumeln...  Dann gehrt es auch mit nur 2 Flügeln problemlos, z.B. wichtig für Hubschrauber, die wenig "Breite" im Stillstand haben dürfen.

Alles klar?

Mir ist dagegen nicht bekannt, dass der Rotor geneigt wird und verstellbar in seiner Achse ist. Das dürfte extrem schwierig werden....

Expertenantwort
von ramay1418, Community-Experte für Flugzeug, 15
Antwort
von Dudelmann01, 26

der hubschrauber fliegt vorwärts rückwärts und seitwärts über die zyklische blattverstellung. dabei läuft der motor / tubinen immer auf vollgas. wenn er vorwärts fliegt hat das rotorblatt was hinten ankommt einen steileren winkel als vorne. das ganze wird dann noch gemischt wenn man gleichzeitig höher fliegen will. die rotorblätter verstellen sich also permanent. um das am besten zu verstehen muss man den rotorkopf von einem modell ansehen und den rotor langsam drehen. im kreis drehen tut er sich durch die pitchverstellung des heckrotors.

Kommentar von Mojoi ,

Viel besser als meine Antwort.

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