Wie regulieren Hubschrauber ihre Geschwindigkeit in der Luft?

Hubschrauberpiloten beschleunigen und verlangsamen, indem sie ein feines Gleichgewicht zwischen sogenannten zyklischen und kollektiven Steuereingaben aufrechterhalten.

Obwohl sowohl Starrflügler als auch Hubschrauber durch den Himmel fliegen, sind die Art und Weise, wie sie den Flug erreichen und steuern, Welten unterschiedlich. Bei der horizontalen Beschleunigung und Verzögerung in einem Hubschrauber arbeiten mehrere Systeme zusammen.

Der Hauptrotor eines Hubschraubers besteht aus einer Ansammlung großer Rotorblätter, die an einem Steuersystem oben am Fahrzeug befestigt sind. Sein Rotor ist letztendlich für die Erzeugung des seitlichen Schubs verantwortlich und wird durch zwei Hauptsteuerungen beeinflusst: die zyklische und die kollektive.

Einfach ausgedrückt ist der Zykliker der „Steuerknüppel“ im Cockpit, der die Flugrichtung des Hubschraubers steuert. Wenn ein Hubschrauber schwebt, kann er mit dem Steuerknüppel vorwärts, rückwärts oder seitwärts fliegen.

Das Kollektiv hingegen ist normalerweise ein Hebel im Cockpit, der den Anstellwinkel aller Hauptdrehblätter gleichzeitig steuert und so den von den Rotorblättern erzeugten Gesamtauftrieb entweder erhöht oder verringert. Daher führen Änderungen der kollektiven Position im Horizontalflug dazu, dass der Hubschrauber steigt oder sinkt.

Um die Geschwindigkeit zu erhöhen und zu beschleunigen, schiebt ein Pilot das Rad nach vorne, wodurch die Hauptrotorscheibe vorne nach unten kippt. Durch diese Vorwärtsneigung wird ein Teil der Kraft vom Auftrieb auf den Schub umgeleitet, wodurch der Hubschrauber schneller durch die Luft treibt. Allerdings ist dieses Manöver mit einem Kompromiss verbunden – einem gleichzeitigen Höhenverlust. Wenn der Hubschrauber an Vorwärtsgeschwindigkeit gewinnt, sinkt er aufgrund der Umverteilung von Auftriebs- und Schubkraft.

Daher ist eine gewisse Änderung der kollektiven Hebelposition erforderlich, um während einer Beschleunigung eine konstante Höhe aufrechtzuerhalten. Das bedeutet, dass Hubschrauberpiloten ständig das richtige Gleichgewicht zwischen Beschleunigung und Höhenkontrolle finden müssen, um dramatische Änderungen in der Flugbahn zu vermeiden. Durch schrittweise Anpassung sowohl der zyklischen als auch der kollektiven Geschwindigkeit können sie eine gleichmäßige Beschleunigung bei gleichzeitiger Beibehaltung einer stabilen Höhe erreichen.

Umgekehrt übt der Pilot einen sanften Druck nach hinten auf das Rad aus, um abzubremsen und die Geschwindigkeit zu verringern. Dadurch wird die Rotorscheibe am Heck nach unten geneigt, wodurch ein Rückwärtsschub erzeugt wird, der dem Vorwärtsimpuls des Hubschraubers entgegenwirkt. In ähnlicher Weise hat dieses Manöver einen sekundären Effekt – der Hubschrauber gewinnt an Höhe, was allgemein als Ballonfahren bezeichnet wird.

Um der Höhenänderung beim Abbremsen entgegenzuwirken, muss der Pilot das Kollektiv absenken, um ein Steigen des Hubschraubers zu verhindern. Darüber hinaus muss der Pilot die Pedale anpassen, um den Kurs des Hubschraubers beizubehalten, da die Änderung des Schubs die Ausrichtung des Hubschraubers beeinflussen kann.

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Um eine sanfte Beschleunigung und Verzögerung zu erreichen, ist eine präzise Koordination aller Steuereingaben erforderlich. Um einen ausgewogenen und kontrollierten Flug zu gewährleisten, muss der Pilot zyklische, kollektive und Pedaleinstellungen nahtlos kombinieren. Die Beherrschung dieser Steuerungen ist unerlässlich, da abrupte oder unkoordinierte Bewegungen zu instabilen Flugbedingungen führen können.

Während der Flugausbildung investieren angehende Hubschrauberpiloten viel Zeit und Mühe in die Beherrschung dieser komplexen Manöver. Sie lernen, alle Flugsteuerungen gleichzeitig zu steuern und entwickeln das Muskelgedächtnis und die Reflexe, die für sanfte und kontrollierte Geschwindigkeitsanpassungen erforderlich sind.

In realen Szenarien sind Piloten mit verschiedenen Flugbedingungen konfrontiert, die eine Anpassung der Steuereingaben erfordern, um ansonsten identische Beschleunigungen oder Verzögerungen zu erreichen. Beim Fliegen gegen Gegenwind erfahren Helikopter beispielsweise einen erhöhten Luftwiderstand, der ihre Geschwindigkeit über Grund verringern kann. Um dies zu kompensieren, müssen Piloten möglicherweise die Motorleistung erhöhen und die zyklischen und kollektiven Eingaben im Vergleich zu den Leistungs- und Eingabeeinstellungen anpassen, die sie möglicherweise in ruhiger Luft verwenden.

Die Beherrschung zyklischer und kollektiver Steuerungstechniken versetzt Piloten in die Lage, die Fluggeschwindigkeit beim Navigieren in einer Vielzahl von Flugszenarien sicher und reibungslos anzupassen.

Quellen: PilotTeacher

Seit er denken kann, sind Matts Augen zum Himmel gerichtet. Als ehemaliger Zeitungsredakteur ist Matt ein lebenslanger Avgeek. Zu seinen frühesten Erinnerungen gehört, dass er mit seinem Großvater, einem pensionierten Piloten der US Air Force, über die Luftfahrt sprach. Matt hat zum Studium und zur Arbeit in Griechenland, Tschechien und Deutschland gelebt und lebt derzeit in den USA in der Nähe von Dallas. Matt hat kürzlich den Schritt gewagt, selbst Pilot zu werden, und beginnt nun mit der Karriere in der Luftfahrt.