Hubschrauber Hubschrauber: Senkrecht-Starter

Hubschrauber sind eine wahrhaft abgedrehte Erfindung: Kein Luftfahrzeug ist wendiger und vielseitiger als sie. Wir erklären euch, wie die fliegenden Alles-Könner funktionieren
In diesem Artikel
Der Kranhubschrauber SIKORSKY SKYCRANE befördert ganze Häuser

Mit gut 470 Kilometer pro Stunde rast der weltweit schnellste Hubschrauber durch die Luft. Auf fast 13.000 Meter schraubt sich der am höchsten fliegende. Zu­ gegeben: Mit den meisten Flug­zeugen können Helikopter trotzdem nicht mithalten. Dennoch sind sie die Senkrechtstarter uter den Fluggeräten, wortwört­lich: Sie können vorwärts, rückwärts, seitwärts fliegen, auf der Stelle schweben, sich um die eigene Achse drehen und nahezu überall starten und landen, ganz ohne Rollfeld – senkrecht eben. Genau deshalb kommen Hubschrauber immer dann zum Einsatz, wenn es eng wird und besonders schnell gehen muss: Sie bergen verletzte Skifahrer, bringen Autofahrer nur Minuten nach einem Unfall ins Krankenhaus und landen auf Schiffen mitten im Ozean.

Hubschrauber: Senkrecht-Starter

1500 Flugstunden muss ein Pilot mindestens absolvieren, bevor er mit dem Rettungshubschrauber abheben darf

Der Rekord-Helikopter "Atlas"

Hubschrauber: Senkrecht-Starter

Das ist dran:

Dorthin hätte es der "Atlas" sicher nicht geschafft. Dennoch ist er ein Rekord-Helikopter: Als Erster hob er für mehr als eine Minute lang drei Meter vom Boden ab, ganz ohne Motor. Kräftig trat der US-Amerikaner Todd Reichert in die Pedale, um die Rotorblätter von "Atlas" zum Kreisen zu bringen und das kuriose Fluggerät auf diese Weise in der Luft zu halten – erfolgreich!

Der "Atlas" funktioniert nach dem gleichen Prinzip wie jeder andere Hubschrauber: Seine Rotoren erzeugen Auftrieb, also Druck, der den Hubschrauber abheben lässt. Dass ein Fluggerät auf diese Weise in die Luft gehen kann, erkannte bereits der Erfinder Leonardo da Vinci. Um das Jahr 1490 konstruierte er die LUFTSCHRAUBE, bei der eine sich drehende Spirale als Flügel diente – allerdings nur auf dem Papier. Trotzdem prägte da Vinci damit den Begriff, den wir heute noch verwenden: Helikopter, zusammengesetzt aus dem griechischen Wort helix für Spirale und pteron für Flügel. Rund 420 Jahre später setzten die Hubschrauber dann tatsächlich zum Höhenflug an.

So geht's aufwärts:

Vier verschiedene Kräfte wirken auf einen Hubschrauber: Der VORTRIEB sorgt für den Schub nach vorn, der LUFTWIDERSTAND bremst den Helikopter. Die wichtigste Kraft aber ist der AUFTRIEB , den die Rotorblätter erzeugen. Rund 200-mal pro Minute drehen sie sich, lenken dabei einen Teil der Luft nach unten ab und beschleunigen sie. Dadurch entsteht unter dem Rotorblatt ein höherer Druck, der die Blätter und mit ihnen den Hubschrauber nach oben hebt – und deshalb Auftrieb heißt. Ist dieser größer als die GEWICHTSKRAFT , kann der Helikopter steigen. Aber nicht un - begrenzt: Weil mit zunehmender Höhe die Luft dünner wird, finden die Propeller nicht mehr genug Widerstand, um sich abzustoßen. In fünf Kilometer Höhe ist deshalb für gewöhn liche Helikopter Schluss.

Hubschrauber: Senkrecht-Starter

Der Kranhubschrauber SIKORSKY SKYCRANE befördert ganze Häuser

Der erste bemannte, motorgetriebene Drehflügler namens FLIEGENDES FAHRRAD hob im Jahr 1907 ab – ganze 30 Zentimeter. Genug, um Ingenieure weltweit anzuspornen. Doch viele ihrer Hubschrauber drehten sich unkontrollierbar um sich selbst, weil die Rotoren ihre Dre­hung auf den Rumpf übertrugen. Bis der Franzose Étienne Œhmichen die Idee hatte: Er brachte an seinem "Œhmichen No. 2" zusätz­lich senkrechte Rotoren an, die der Drehung der Hauptrotoren entgegenwirkten. Damit machte er den Hubschrauber deutlich stabiler – und steuerbar! Trotzdem blieben Flüge mit den ersten wirklich gebrauchsfähigen Hubschraubern, etwa mit der 1936 in Deutschland gebauten FOCKE-WULF FW 61, ein wilder Ritt. Viele Piloten schreckte das jedoch nicht ab: In den folgenden Jahrzehnten starteten unter anderem Vorläufer der heutigen Rettungshelikopter. Mitte der 1950er Jahre sorgte schließlich ein neuer Antrieb für Auftrieb: Leistungsstarke Gas­turbinen trieben von nun an die Rotoren der meisten Hubschrauber an. Immer schwerere Lasten konnten sie damit heben. Die SIKORSKY SKYCRANE etwa, ein Kranhubschrauber, beförder­te ganze Häuser. Noch stär­ker war die MIL MI-12, der größte jemals gebaute Transporthubschrauber. Ihr Rumpf glich dem eines Großflugzeugs mit vier 5400 PS starken Turbinen – rund 200 mal so viel wie bei einem Auto.

Alles unter Kontrolle

Hubschrauber: Senkrecht-Starter

Ein Pilot steuert seinen Helikopter mit allen vieren: Eine Hand bedient den Steuerhebel, über den sich alle Rotorblätter nach vorn oder hinten kippen lassen. Die Folge: Der Hubschrauber steigt oder sinkt. In der zweiten Hand hält der Pilot den Steuerknüppel, über den er einzelne Rotorblätter verstellt. So fliegt das Fluggerät entweder nach rechts oder nach links, vorwärts oder rückwärts. Den Heckrotor kontrolliert der Pilot mit den Füßen über zwei Pedale. So kann er den Hubschrauber um die eigene Achse drehen. Klingt kompliziert? Ist es auch: Privatpiloten nehmen in der Ausbildung deshalb rund 120 Unterrichtsstunden, Berufsflieger sogar noch mehr.

Seit 1970 testen die Hersteller neue Materialien, vor allem für die Rotoren, dem Herzstück jedes Hubschraubers. Inzwischen stecken leichte, biegsame Kunststoffe darin, sogenannte glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK), und das teure, aber haltbare Metall Titan. Auch an der Form der Rotoren tüfteln Forscher bis heute, um Treibstoff zu sparen und dafür zu sorgen, dass die Hubschrauber weniger ruckeln. Zudem entstehen an den Rotorblättern beim Fliegen Luftwirbel, die beim langsamen Steig- und Sinkflug unter den Rotoren stehen bleiben. Durchschlägt nun ein Ro­torblatt die stehende Luft, knallt es, als würde man mit einer Peitsche schlagen, und uns dröhnt das typische knatternde Schrab-Schrab-Schrab in den Ohren. Dieser Lärm lässt sich mit modernen Rotorblättern dämpfen – damit sich Hubschrauber künftig leiser in die Luft schrauben.

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