Abb. 6
Die Steuerung eines Hubschraubers wird über Steuerstangen, Umlenkhebel und Steuerseile, von den Steuerorganen auf die Taumelscheibe (bzw. zum Heckrotor) sichergestellt. (Abb. 6)
Abb. 6
Das wichtigste Element der Steuerung eines Hubschraubers ist die TAUMELSCHEIBE.
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Sie liegt auf der Rotorachse, direkt unter dem Hauptrotor und ist zuständig für die Übertragung der Steuerimpulse auf die einzelnen Rotorblätter. Grundsätzlich besteht die Taumelscheibe aus zwei Teilen, dem fixen und dem drehenden Teil. Der fixe oder untere Teil ist über Steuerstangen und Umlenkhebel mit dem Steuerknüppel verbunden und der drehende oder obere Teil mit jedem einzelnen Rotorblatt. Wird nun die Taumelscheibe mit dem Steuerknüppel nach vorne oder zur Seite geneigt, ändert sich der Anstellwinkel jedes Rotorblattes während einer Umdrehung (ZYKLISCHE Blattverstellung).
Wenn der Pilot am kollektiv Steuerhebel nach oben zieht, bewegt sich die Taumelscheibe als Ganzes nach oben und der Anstellwinkel aller Rotorblätter wird gleichzeitig erhöht (KOLLEKTIVE Blattverstellung). Dieses Prinzip funktioniert unabhängig von der Anzahl Rotorblätter des Hubschraubers.
Die Steuerung wird bei kleineren Hubschrauber in der Regel mit hydraulischen Servomotoren unterstützt, um den Kraftaufwand des Piloten zu verringern. Bei mittleren und großen Hubschraubern treten an der Taumelscheibe so große Kräfte auf, dass eine rein mechanische Steuerung (nur mit Steuerstangen und Umlenkhebel) nicht mehr möglich ist, und die Steuerung nur mit hydraulischer Unterstützung gewährleistet werden kann.
Die Steuerung des Heckrotors funktioniert grundsätzlich gleich. Der wesentliche Unterschied besteht darin, dass nur die KOLLEKTIVE Blattverstellung am Heckrotor angewendet wird. Die Pedale im Cockpit sind über Steuerstangen, Umlenkhebel und Steuerseile mit der so genannten Steuerspinne verbunden. Die Steuerspinne überträgt die Steuerimpulse auf die einzelnen Heckrotorblätter, ähnlich wie die Taumelscheibe am Hauptrotor. Auch hier gilt, je größer der Hubschrauber, desto größer sind die Steuerkräfte am Heckrotor und desto mehr muss die Steuerung mit hydraulischen Hilfsmitteln unterstützt werden.
Beim NOTAR (NO TAil
Rotor)
handelt es sich um einen Helikopter mit einem Hauptrotor aber ohne Heckrotor.
Dieses Verfahren wurde von McDonnell Douglas (MD-Helicopters) entwickelt und
patentiert. Der große Vorteil dieses Systems liegt darin, dass keine Gefährdung
durch den drehenden Heckrotor vorhanden ist. Weiter wird der Lärmpegel des
Helikopter wesentlich verringert. Bei einem konventionellen Hubschrauber wird
ein Grossteil des Lärms durch den Heckrotor verursacht.
Das Prinzip des NOTAR ist eigentlich ganz einfach. Ein Teil des
Hauptrotorabwindes wird in den Heckausleger geleitet und dort mit einem Fan
weiter verdichtet. Die Luft strömt nun durch den Heckausleger und entweicht am
Ende durch schwenkbare Düsen. Diese Düsen werden durch die Pedale gesteuert und
erlauben den Ausgleich des Drehmomentes und die Drehung des Hubschraubers um die
Hochachse. (Abb. 9)
Abb. 9
Unterstützt wird diese Wirkung durch die spezielle Form und weitere Auslassdüsen entlang dem Heckausleger. Durch die, nur auf einer Seite ausströmende Luft wird der Downwash zur Seite abgelenkt und beschleunigt. Dadurch wird ein seitlicher aerodynamischer Auftrieb erzeugt (Abb.10). Mit diesem kleinen Trick kann man auch mit einem runden Körper die Wirkung eines normalen Flügelprofils erreichen.
Abb.10
Dieses System wird vor allem für die
Steuerung im Schwebe- und langsamen Vorwärtsflug verwendet. Im schnellen
Vorwärtsflug wird der Helikopter über senkrecht angeordnete Seitenruder in der
Hochachse gesteuert.
Die Steuerung um die Hochachse ist auch in der Autorotation voll funktionsfähig,
da der Fan welcher den notwendigen Luftdurchsatz im Heckausleger erzeugt,
mechanisch mit dem Hauptgetriebe verbunden ist.
