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Autorotation

Autorotation

Als Autorotation bezeichnet man das nur durch Luftkräfte erzeugte, "freie" Rotieren eines Rotors. Die Rotorblätter setzen die Energie des Luftstroms (ähnlich wie beim Segelflug) in dynamischen Auftrieb und Vortrieb um. Der Vortrieb der Rotorbätter versetzt den Rotor in Rotation. Bei einem Tragschrauber (Gyroplane) dient ein Rotor (anstelle von festen Tragflächen) zur Auftriebsgewinnung. Die Autorotation ermöglicht es einem Hubschrauber, nach Ausfall des Antriebsmotors den Flug im Sinkflug fortzusetzen zu landen sofern für den Übergang von der angetriebenen Rotation zur Autorotation aureichend Flughöhe und Fluggeschwindigkeit zur Verfügung stehen. Zum Einen ist noch Rotationsenergie im Rotor vorhanden, zum Anderen werden Höhe und Geschwindigkeit durch Verringern des Anstellwinkels der Rotorblätter im Sinkflug in zusätzliche Rotationsenergie umgewandelt. Kurz vor dem Boden kann der Hubschrauber durch positives Anstellen der Blätter seine Sinkgeschwindigkeit verringern und dann sanft aufsetzen. Kategorie:Hubschrauber

Rotor

Ein Rotor (engl. rotate - kreisen, lat. rotundus - rund) ist der drehende (rotierende) Teil einer Maschine, z.B. in einem Elektromotor, einer Automatikuhr, einer Pumpe, einem Hubschrauber oder einer Zellenradschleuse. Der nicht rotierende Teil der Maschine ist der Stator. Im Fall eines Hubschraubers spricht man auch von Tragschraube. Bei einer Windenergieanlage spricht man auch vom Rotorblatt. Die Rotorblätter, die Flugzeuge antreiben, nennt man auch Propeller, während das vom Wind angetriebene Windrad ein Repeller ist. Der im Zusammenhang mit Leewellen entstehende Luftwirbel wird ebenfalls als Rotor bezeichnet. Kategorie:Elektrische Maschinen Kategorie:Hubschrauber Kategorie:Windenergie ja:回転子

Rotorblatt

Der Begriff Rotorblatt bezeichnet eine einzelne aerodynamische Fläche eines Rotors. Dieser Begriff wird hauptsächlich bei großen Rotoren von Hubschraubern und Windenergieanlagen verwendet. Umgangssprachlich wird bei Windenergieanlagen auch von "Flügeln" gesprochen. Dieser Begriff stammt aus der Zeit der Windmühlen. Technisch ist der Rotor einer Windenergieanlage ein Repeller, weil er vom Wind angetrieben wird. Im Gegensatz dazu heißt der antreibende Rotor Propeller. Bei Turbinen spricht man von Turbinenschaufeln, bei Propellern von Propellerblättern.

Windenergieanlage

schaufel Rotorblätter für Windenergieanlagen sind wesentlich für den Ertrag einer Windenergieanlage verantwortlich und stellen daher eine der Schlüsselkomponenten dar. Sie bestehen heute hauptsächlich aus glasfaserverstärktem Kunststoff (GfK) und werden in Halbschalen-Sandwichbauweise hergestellt. Sie erreichen Größen von wenigen Metern bis zu über 60 m Länge. Die Kräfte in Längsrichtung werden durch je einen oder mehrere Gurte aus Glas- oder Kohlenstofffasern, die meist in die Halbschalen integriert sind, aufgenommen. Die Gurte bestehen entweder aus Endlosfasern, sogenannten Rovings, oder undirektionalen Gelegen. Die Rotorblätter verfügen über ein integriertes Blitzschutzsystem. Dieses wird durch eingearbeitete Aluminiumprofile oder im Inneren des Rotorblattes verlaufende Stahlseile (auch zum Bedienen der Blattspitzenbremse) gebildet. In der Nähe der Blattspitze (Tip) befindet sich ein Kontaktpunkt, der mit dem Blitzschutz verbunden ist und als Einschlagpunkt für den Blitz dient. Andere Hersteller verwenden auch Blattspitzen aus Aluminium. Der Blattanschluss, auch Rotorblattflansch genannt, wird mit Einsätzen aus Stahl oder einem Stahlring versehen, um das Blatt an der Nabe zu befestigen. Dies erfolgt durch vorgespannte Schraubenverbindungen. Bei kleineren Rotorblättern kommen einreihige, bei größeren sowohl einreihige als auch zweireihige Flansche zum Einsatz.

Hubschrauber

Bei Hubschraubern und Tragschraubern kommen Stahl, Titan und Faserverbundwerkstoffe wie z.B. Glasfaser- und Kohlenstofffaserverbunde zum Einsatz.

Siehe auch

LM Glasfiber Kategorie:Aerodynamik Kategorie:Windenergie Kategorie:Hubschrauber

Segelflug

Der Segelflug ist das Fliegen mit motorlosen Flugzeugen und Luftsportgeräten oder das Fliegen mit abgeschalteten Motor. Segelflug ist möglich mit allen Flugzeugen, jedes Flugzeug kann ohne Motor auch im Gleitflug gesteuert werden, auch die Landung eines Spaceshuttle ist nach der allgemeinen Definition ein Segelflug. Gleitflug wird normalerweise betrieben mit Segelflugzeugen, Motorseglern, bestimmten Ultraleichtflugzeugen, Gleitschirmen oder Hängegleitern. Unter Segelflug im engeren Sinn versteht man aber nur den Flug mit Segelflugzeugen oder Motorseglern. Obwohl die physikalischen Grundlagen zum Fliegen gleich sind, verwendet man je nach Fluggerät Begriffe wie Gleiten, Gleitsegeln, Gleitsegelfliegen oder Paragleiten. Segelflugzeug] Das Segelflugzeug wird beim Start auf eine gewisse Ausgangshöhe gebracht, von der es ohne weiteren Antrieb im Gleitflug weiterfliegt. Dabei sinkt ein Segelflugzeug je nach Bauart und Geschwindigkeit mit 0,5 - 1 m pro Sekunde. Durch Nutzung natürlicher Energiequellen wie Thermik oder Hangwind kann das Segelflugzeug an Höhe gewinnen, was ihm ermöglicht, längere Zeit in der Luft zu bleiben und einen anderen Aufwind im Gleitflug zu erreichen. Bei entsprechender Wetterlage sind damit Flüge von mehreren Stunden Dauer und Streckenflüge über 1000 km Distanz möglich. Der längste Flug eines Segelflugzeuges wurde mit 3008 km von Klaus Ohlmann erflogen.

Start

Klaus Ohlmann in Bensheim]]

Windenstart

Beim Windenstart wird das Segelflugzeug mit Hilfe einer Seilwinde in die Luft gebracht. Die Winde mit einer Motorleistung von 200 bis 350 PS zieht das Flugzeug an einem 800 m bis 2000 m Stahl- oder Synthetikfaserseil mit leicht erhöhter Fluggeschwindigkeit auf sich zu, die erreichbare Flughöhe beträgt ein Drittel bis zur Hälfte der ursprünglichen Seillänge. Windenstarts sind besonders in der Ausbildung beliebt, da sie preisgünstig sind und eine rasche Startfolge erlauben.

Flugzeugschlepp

Beim Flugzeugschlepp wird das Segelflugzeug von einem Motorflugzeug gezogen. In der Startphase fliegt der Pilot des Segelflugzeuges dem Motorflugzeug hinterher. Dies erfordert von beiden Piloten Disziplin und Präzision. Beim Erreichen der gewünschten Schlepphöhe klinkt der Pilot des Segelflgzeuges aus. Diese Startart ist für Thermik- oder Streckenflüge ideal, weil das Segelflugzeug direkt in den Aufwind geschleppt werden kann.

Eigenstart

Das Segelflugzeug hat einen Motor und einen ausklappbaren Propeller im Rumpf (Klapptriebwerk) eingebaut. Zum Start wird der Propeller ausgefahren und der Motor gestartet. Durch den Vorschub wird das Flugzeug immer schneller, kann abheben und steigen. Wenn die gewünschte Höhe erreicht ist wird der Motor abgestellt, abgekühlt und eingefahren. Der sportliche Teil des Fluges kann beginnen. Flugzeugschlepp

Gummiseilstart

Beim Gummiseilstart wird hangabwärts gegen den Wind gestartet. Die je ca. 25 m langen Gummiseile werden von der 4- bis 10-köpfigen Startmannschaft („Gummihunde“) mit Schwung im Laufschritt gestrafft. Kurz bevor die zunehmende Spannunung des Gummiseils die Helfer stoppt, wird das Halteseil auf Kommando des Startmeisters gekappt, und das Flugzeug setzt sich zügig in Bewegung. Nach dem Start wird das Startseil am Flugzeug ausgeklinkt. Der Gummiseilstart ist mittlerweile nicht mehr gebräuchlich, da die modernen Segelflugzeuge in Faserverbundbauweise einfach zu schwer sind und eine zu hohe Mindestgeschwindigkeit haben. Außerdem sind für einen Gummiseilstart wesentlich mehr Helfer notwendig, als etwa bei einem Windenstart oder Flugzeugschlepp.

Autoschlepp

Beim in den USA auch heute noch gebräuchlichen Autoschlepp zieht ein Auto oder LKW das Flugzeug an einem Seil entweder direkt oder über eine Umlenkrolle. Alternativ kann eine Seilrolle im Auto während des Schleppes langsam Seil abgeben, so dass das Segelflugzeug ständig höher fliegen kann.

Flug

Gleitflug

Nach dem Start beginnt der Gleitflug. Ohne Aufwind und ohne Motor verliert jedes Flugzeug stetig an Höhe. Um die erforderliche Geschwindigkeit für den Gleitflug zu halten, zeigt die Flugzeugnase stets nach unten (Sinkflug). Dieser Höhenverlust wird bei längeren Flügen durch den Aufenthalt in Aufwindgebieten ausgeglichen. Gute Gleitflugleistungen sind nötig, um von einem Aufwindschlauch zum nächsten zu gleiten und größere Strecken zurückzulegen.

Hangaufwind

Beim Fliegen im Hang-Aufwind fliegt das Segelflugzeug auf der Luv-Seite eines Berghangs in einer aufwärts gerichteten Luftströmung. Hangwind findet man immer dann, wenn die Hauptrichtung des Bergrückens quer zur Hauptwindrichtung steht (Bsp: die Bergkette steht in Nord-Süd-Richtung während die Hauptwindrichtung Ost ist). Je nach Windstärke und Hangform kann bis mehrere hundert Meter über die Hangkante gestiegen werden. Hangaufwind war die erste Form des Aufwindes für Segelflugzeuge. Noch vor Entdeckung des Thermikfluges Mitte der zwanziger Jahren des letzten Jahrhunderts wurde auf der Wasserkuppe Hangwind genutzt, um Flüge in Segelflugzeugen zeitlich über das Abgleiten der Höhendifferenz zwischen Start- und Landepunkt auszudehnen. So konnte 1922 der erste Segelflug von über einer Stunde Dauer vorgenommen werden. Am 11. Mai 1924 flog Ferdinand Schulz in seiner Eigenkonstruktion FS 3 "Besenstielkiste" mit 8 Stunden 42 Minuten in Rossitten eine Weltbestleistung im Dauerflug.

Thermischer Aufwind

Wasserkuppe, Wallis]] In thermischen Aufwinden gewinnen Segelflugzeuge kreisend Höhe bis knapp unter die Wolkenuntergrenze, welche in Mitteleuropa in Abhängigkeit von Temperatur und Luftfeuchtigkeit bei etwa 1000 bis 3000 m über NN liegt. In den Alpen oder anderen Regionen können die Wolkenuntergrenzen bis 5000 m oder höher steigen. Thermische Aufwinde werden als "Bart" oder "Schlauch" bezeichnet. Diese Aufwindzonen entstehen vor allem an besonnten Hängen von Hügeln und Bergen, und in besonders starkem Ausmaß, wenn der Boden felsig oder dunkel ist. Über diesen geeigneten Flächen erwärmt sich die Luft und steigt wegen der Verringerung der Dichte bzw. Ausdehnung des Volumens (Gasgesetze). Segelflugzeuge können so mit etwa 2 bis 3 Meter (und mehr) pro Sekunde an Höhe gewinnen. Für den Segelflieger zeigen Quellwolken und manchmal kreisende Greifvögel Aufwindzonen an. Über Wasserflächen und Wäldern z.B. entsteht die so genannte Thermik kaum, da sie die Sonnenwärme eher aufnehmen als abstrahlen. Das Variometer zeigt das Steigen bzw. Sinken an und ist damit ein sehr wichtiges Fluginstrument im Segelflugzeug. Fluginstrument In Deutschland ist es im Sichtflug nicht erlaubt, bis an die Wolkenuntergrenze zu kreisen. Um gefährliche Annäherungen mit anderen Flugzeugen zu vermeiden, ist ein vertikaler Wolkenabstand von etwa 300 m einzuhalten. Diese können nämlich im selben Luftraum nach Instrumentenflugregeln fliegen und sich damit auch innerhalb von Wolken bewegen. Wolkenflug ist möglich, wenn der Pilot die entsprechende Lizenz besitzt und der Flug von der Flugsicherung genehmigt wurde. Ausgerüstet werden muss das Flugzeug hierfür neben der Blindfluginstrumentierung unter Umständen auch mit einem Transponder, um der Flugsicherung eine eindeutige Identifizierung zu ermöglichen. In der Schweiz gibt es so genannte Wolkenflugzonen, für deren Benutzung man sich per Funk anmelden muss. Der thermische Segelflug ist theoretisch bis zur Wolkenobergrenze möglich. Bei Gewitterwolken liegt sie in unseren Breitengraden bei bis zu 9000 m, in den Tropen bei bis zu 18'000 m. Die Pioniere des Segelflugs sind wegen der starken Aufwinde von bis zu 15 m/s in Gewitterwolken eingeflogen. Dazu nutzten sie teilweise komplette Holzhauben, um sich gegen Hagel zu schützen. Die enormen Kräfte konnten im schlimmsten Fall das Flugzeug in der Wolke zerstörten. Konnte sich ein Pilot in einer solchen Situation mit dem Fallschirm aus dem Flugzeug retten, drohten ihm neben Hagel und Kälte noch das Aufsteigen des Fallschirms bis in - für den Menschen - tödliche Höhen. Darum fliegt heute kaum jemand freiwillig in eine Gewitterwolke ein und selbst moderne Jets umfliegen sie, wenn das möglich ist. Transponder]]

Wellenflug

Leewellen entstehen bei besonderen Starkwind-Wetterlagen auf der windabgewandten Seite eines Hindernisses. Segelflieger erkennen diese Wetterlagen häufig an den charakteristischen Lenticulariswolken. Sie erreichen in diesen Windsystemen Flughöhen von etwa 3000 bis 8000 m, manchmal auch mehr als 10'000 m über dem Boden. Der Weltrekord von fast 15000 Metern wurde so erreicht. Für solche Flüge benötigt man ab ca. 4000m Sauerstoff, ab ca. 7000m einen Druckanzug, sowie Kleidung, die gegen die extreme Kälte schützt. Die Null Grad Grenze liegt selbst im Hochsommer um 3000-4000m, in 10000m herrschen Temperaturen um minus 50 Grad. Druckkabinen und/oder Kabinenheizungen sind bei Segelflugzeugen aus Gewichtsgründen nicht möglich.

Dynamischer Segelflug

Der [http://www.lfm.mw.tum.de/lfm_sources/albatros.html dynamische Segelflug] wird aufgrund der hohen Belastung für die Piloten zurzeit überwiegend im Modellflug praktiziert. Modellflieger in Kalifornien erreichen damit Geschwindigkeiten von bis zu 484 km/h[http://www.geocities.com/soaringbythebay/dsoar.htm] oder in deutsch unter [http://www.dynamic-soaring.de/ www.dynamic-soaring.de]. Die Bedingungen für den dynamischen Segelflug, unterschiedlich schnelle horizontale Winde in zwei übereinanderliegenden Schichten, treten nur selten in für Segelflugzeuge nutzbaren Höhen und Größenordnungen auf. Meist sind die unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten auf eine bodennahe Grenzschicht oder einen Leebereich hinter einem Erderhebung begrenzt. Der Trick besteht darin, dass beim Fliegen in einer schnell bewegten Luftschicht mit dem Wind kinetische Energie gewonnen wird, die beim Einfliegen in die relativ dazu unbewegte tiefere Luftmasse erhalten bleibt. Mit dieser zusätzlichen Energie kann nun wieder in die höhere Luftschicht (durch Umsetzen der kinetischen in potentielle Energie) gegen den Wind hineingeflogen werden, worauf nach einer weiteren Wende erneut kinetische Energie gewonnen werden kann. Einige Vogelarten, wie zum Beispiel die Albatrosse, beherrschen diese Methode und können so ohne eigenen Energieaufwand schnell große Strecken zurückzulegen.

Landung

Ein Segelflugzeug setzt mit erheblichem Energieüberschuss (Höhenreserve) zur Landung an - der Pilot tastet sich sozusagen "von oben" an die Landung heran. Die überschüssige Energie wird dann mit Hilfe der Störklappen (auch: Bremsklappen) und eventuell noch durch einen kontrollierten Seitengleitflug vernichtet. Deshalb ist es möglich, dass Segelflugzeuge sehr präzise am gewünschten Landepunkt aufsetzen. Der Pilot kann zwar nicht durchstarten, hat aber genügend Reserve, um auch einem kurzfristig auftauchenden Hindernis ausweichen zu können. In der Ausbildung ist die Landung der schwierigste Teil, bei dem höchste Konzentration vom Flugschüler gefordert wird. Wenn der Pilot sich auf einem Streckenflug befindet und keine Höhenreserven mehr hat (etwa weil die Thermik gegen Abend nachgelassen hat), sucht er sich ein geeignetes Landefeld. Meist wählt er dazu eines der zahlreichen Segelfluggelände aus, von dem er bequem nach Hause fliegen (Flugzeugschlepp) oder fahren (Flugzeug im Anhänger) kann. Ist kein Flugplatz mehr erreichbar, so muss er das Segelflugzeug auf einem Acker oder einer Wiese landen (Außenlandung). Dies ist ein bereits in der Ausbildung gelernter Vorgang, der einen geübten Piloten nicht weiter nervös machen sollte. Besonders beliebt sind die Geschichten von den Erlebnissen nach der Außenlandung. Da wurden lebenslange Freundschaften geschlossen, heftige Streits ausgetragen und manch ein Segelflieger soll gar im Gefängnis gelandet sein. Der Zuhörer sollte allerdings darauf achten, dass er die Fliegersprache richtig interpretiert.

Ausbildung

Fliegersprache Die Flugausbildung zum Segelflugpiloten erfolgt zum großen Teil in Segelflugvereinen und auch in kommerziellen Flugschulen. Die Ausbildung gliedert sich in drei Teile: Der erste Abschnitt beinhaltet das Erlernen der Grundtechniken des Segelfliegens, wie Kurvenflüge, Starten und Landen. Dieser Ausbildungsabschnitt erfolgt in einem doppelsitzigen Segelflugzeug. Er endet mit der sogenannten A-Prüfung, dem ersten Alleinflug. Hierbei wird zum erstenmal das Flugzeug ohne Fluglehrer geflogen. Im zweiten Abschnitt werden die Grundtechniken im Alleinflug geübt und es wird auf Einsitzer umgeschult. Dieser Abschnitt endet mit der B-Prüfung, bei der der Flugschüler zeigen muss, dass er auch ohne Fluglehrer mit einem Einsitzer bestimmte Aufgaben im Flug erledigen kann. Der dritte und letzte Abschnitt der Ausbildung befasst sich mit der Vorbereitung des thermischen Segelfliegens. Es werden Thermikflüge mit und ohne Fluglehrer durchgeführt. Er endet mit der C-Prüfung. Nach der theoretischen Prüfung und einem Streckenflug über 50 km oder alternativ einem Streckenflug über 100 km mit Fluglehrer kann die praktische Prüfung abgelegt werden. Die Ausbildung kann mit 14 Jahren begonnen werden und dauert einige Monate bis maximal 3 Jahre. Die Lizenz kann, in Deutschland, mit 16 Jahren, durch eine theoretische und praktische Prüfung erworben werden. Da die Ausbildung in den Vereinen ehrenamtlich erfolgt, sind die Kosten durch Beitragsgebühren für den jeweiligen Verein gedeckt. Diese betragen je nach Verein 20 bis 50 Euro pro Monat. Zusätzliche Kosten für den Lizenzerhalt stellen die medizinischen Tauglichkeitsuntersuchungen, der Erwerb eines Sprechfunkzeugnisses, sowie die Prüfungsgebühren dar. Segelfliegen ist wegen der Kombination aus sehr hohem Erlebniswert, der Herausforderung an die geistige Leistungsfähigkeit und der niedrigen Kosten gerade für Jugendliche sehr attraktiv. In unserer Gesellschaft wird dieser Altersgruppe überwiegend wenig zugetraut. Ein jugendlicher Segelflieger spürt das Vertrauen des Fluglehrers in ihn, baut erhebliches Wissen auf und lernt Verantwortung - es geht ja immerhin um Leben und Tod - zu übernehmen. Ein Jugendlicher, der ein Segelflugzeug durch Wind und Wetter sicher zum Boden zurück steuert, findet wahrscheinlich auch im Leben den richtigen Weg. Die theoretischen und praktischen Anforderungen für ein Bestehen der Segelflug-Prüfungen in der Schweiz sind [http://www.aviation.admin.ch/themen/ebene4/00316/index.html?lang=de hier] nachzulesen. Der Vertrauensarzt des Bundesamtes für Zivilluftfahrt BAZL kann Brillen oder Kontaktlinsen vorschreiben und eine allgemein gesunde geistige und körperliche Verfassung ist nötig. Hörbehinderte müssen in der Lage sein, ohne Lippenablesen einer Person einwandfrei zu folgen. Für den Instrumentenflug sind die Bedingungen in der Schweiz strenger. International sind die Regeln für den Erwerb der Segelfluglizenz sehr unterschiedlich. In einigen Ländern, wie zum Beispiel Großbritannien oder Australien, werden Leistungsabzeichen als Lizenz anerkannt.

Streckensegelflug

Der Streckensegelflug ist die hohe Kunst des Segelfliegens. Voraussetzung ist, dass der Pilot sein Flugzeug bestens beherrscht. Neben Start, Höhengewinn und Landung muss er navigieren und das Wetter richtig einschätzen können. Beim Streckensegelflug geht es entweder darum, eine möglichst große Strecke zurück zu legen oder eine gegebene Strecke in möglichst kurzer Zeit zu absolvieren - nur unter Ausnutzung der Energie, welche die Natur durch Aufwinde zur Verfügung stellt. Die möglichen Streckenlängen betragen dabei einige hundert bis zu 3000 Kilometern. Der Streckensegelflug ist eine Herausforderung für Körper und Geist. Der Pilot muss körperlich fit sein, um stundenlang mit äußerster Konzentration fliegen zu können. Die mentale Belastung ist außerordentlich, denn weder Euphorie beim Hochpunkt noch Frust beim Tiefpunkt eines Fluges sind hilfreich zur Erreichung des Ziels. Der Streckensegelflieger hat während eines Fluges sehr viele Entscheidungen zu treffen, zu denen er nur vage Informationen verfügbar hat: Welchen Aufwind fliegt er an? Welche Wolke sucht er sich aus? Welcher Flugweg ist für ihn der Beste? Am Ende des Tages zeigt sich, wie gut er alle Anforderungen zusammen führen konnte und - nicht zuletzt - wie viel Glück er hatte. Mit einem Segelflugzeug Strecke zu fliegen ist ein außerordentliches Abenteuer. Fremde Landschaften ziehen vorbei und Wetterveränderungen sind zu bewältigen. Die optischen Eindrücke beispielsweise bei einem Streckensegelflug über den Alpen sind unvergleichbar.

Kunstflug

Manche Segelflieger lassen sich im Kunstflug ausbilden. Dabei kommt es im Wettbewerb nicht darauf an, so schnell wie möglich eine möglichst lange Strecke zu fliegen, sondern gewisse Figuren in einem Würfel von 1000 m Kantenlänge, so präzise und energiesparend wie irgendmöglich zu fliegen. Dieser Würfel, die sogenannte Box, ist aus Sicherheitsgründen um 450m, bei bestimmten Wettbewerben um 200m gegenüber Grund nach oben verschoben, so dass der Segelflieger sein Programm dort beenden muss. Weiterhin gibt es in diesen Wettbewerben drei Arten von Programmen, in denen die Kombinationen aus Loopings, Rollen und Turns, geflogen werden. Dies sind: Bekannte und Unbekannte Pflicht, die vom Veranstalter vorgegeben werden und die individuelle Kür, die jeder Pilot eigens mit Hilfe eines Figurenkatalogs, kreiert hat. Gewertet werden die Flüge ähnlich wie beim Eiskunstlauf, durch eine buntgemischte Gruppe von Schiedsrichtern, die die Ausführung der einzelnen Figuren mit Punkten bewerten. Ansonsten ist noch zu sagen, dass der Kunstflug eine sinnvolle Ergänzung zum Streckenflug darstellt. Man lernt sein Fluggerät in absolut jeder Fluglage zu beherrschen und kann auch an thermiklosen Tagen etwas fliegerisch sinnvolles tun, das obendrein auch eine Menge Spaß macht.

Weltrekorde


- Höhenweltrekord: 14.938 m, aufgestellt von Robert R. Harris (USA) in einem G-102 (Einsitzer) am 17. Februar 1986
- Streckenweltrekord: 3.008 km, aufgestellt von Klaus Ohlmann (GER) und Karl Rabeder (AUT) in Argentinien in einem Nimbus 4DM (Doppelsitzer) am 21. Januar 2003
- Geschwindigkeit über ein 1000 km Dreieck: 169.72 km/h, Helmut H. Fischer (GER) in Südafrika in einem Ventus am 5. Januar 1995 Weitere Weltrekorde sind [http://records.fai.org/gliding/ hier] abrufbar.

Geschichte

Schon Otto Lilienthal gelangen mit seinen Gleitfluggeräten Segelflüge, also Flüge, bei denen er einen Höhengewinn erzielen konnte. Mit der rasanten Entwicklung von Ottomotoren mit hoher Leistung und geringem Gewicht gelang der motorisierte Flug und der Segelflug geriet zunächst in Vergessenheit, bis der Versailler Vertrag in Deutschland den Motorflug verbot. Zahlreiche flugbegeisterte, zum Teil die Piloten des ersten Weltkriegs, aber auch einfach nur fluginteressierte, vom Jugendlichen bis zum reichen Erben, versammelten sich seit 1919 auf der Wasserkuppe in der Rhön um hier den motorlosen Flug zu untersuchen und in der Praxis auszuprobieren. Hier erprobten sie völlig unterschiedliche Konzepte von Segelflugapparaten, Starttechniken und Auftriebsnutzungen. Besonders ein Entwickler und Pilot der ersten Stunde, Alexander Lippisch gelangte durch seine Nurflügelkonstruktionen später zu Weltruhm. Dabei gab es auf der Wasserkuppe zunächst gar nichts. Lippisch und Espe, die ersten sogenannte "Rhönindianer", die das ganze Jahr auf dem Berg wohnten, hausten zunächst in einem Kleiderschrank, der in einem Zelt stand, in dem sie Flugapparate bastelten. Für ausgewogene Ernährung, Hygiene und Körperpflege war keine Zeit und kein Bedarf, die Vorteile der zivilistorischen Entwicklung wurden nicht genutzt. Sie ernährten sich nur von Erbswurst und tranken Quellwasser. Im Winter lag meterhoch Schnee, der periodisch auftretende starke Nebel behinderte die Erprobung der Flugapparate, ebenso wie die ständig auftretende Mäuseplage. Nach dem Bau einer Baracke verbesserte sich die Wohnsituation, im Winter 1920 blieben schon 5 Leute auch über den Winter auf der Wasserkuppe und die "Luftpolizei" gründete eine Außenstation mit 2 Polizisten und einem Koch, die jedoch von den "Rhönindianern", die keine Zeit mit dem lernen von Namen verschwenden wollten, nur mit "1", "2" und "3" angeredet wurden; einer dieser Luftpolizisten, Max Kegel wurde selber Segelflieger und wurde, da er unfreiwillig ein Gewitter zum Höhengewinn nutzte, unter dem Namen 'Gewittermaxe' berühmt. Auch mit neuen Materialien wurde experimentiert. Die Zelle der "FS-3" war zum Beispiel nur aus "Tannenbäumen" und Türscharnieren gefertigt, die Bespannung bestand aus alten Armee-Bettbezügen und die Steuerung erfolgte nur über zwei Tischtennisschlägern ähnlichen Ruderklappen an den Tragflächenenden - obwohl mit diesem Fluggerät zahlreiche Rekorde erflogen werden konnten, behielt es seinen Spitznamen "Besenstiel". Erst durch die Entwicklung der "Vampyr" zeigte sich, in welche Richtung sich der Segelflugzeugbau entwickeln mußte. Es war der erste nicht verstrebte Eindecker - diese Bauweise wurde damals "Junkers-Bauweise" genannt - der durch den verminderten Luftwiderstand neue Möglichkeiten im Segelflugzeugbau eröffnete. Auch wurde von sehr großen Spannweiten abgesehen, die damals eine Verspannung benötigten und die Wendigkeit reduzierten, ebenso von verstrebten Doppeldecker-Gleitern, die zwar wendiger waren, dies aber durch eine Verdoppelung des induzierten Widerstands durch die zwei Tragflächen erkauften. Ein weiteres Problem war, daß die wenigsten in der Lage waren, diese komplexen, zumeist auch aerodynamisch instabilen Fluggeräte auch zu steuern, da die Flugzeiten von wenigen Sekunden mit dem eigenen Gerät dazu kaum ausreichten. Erst Fritz Stamer entwickelte die bis in die 60er Jahre des 20. Jahrhunderts verwendete Segelflugschulung auf Einsitzern, die eine einigermaßen sichere Flugausbildung auf den damaligen einsitzigen Gleitflugzeugen ermöglichte.

Literatur


- Jochen von Kalckreuth: Das stille Abenteuer. Motorbuch Verlag, 2002, ISBN 3-613-02206-0
- Helmut Reichmann: Streckensegelflug. Motorbuch Verlag, 2005, ISBN 3-613-02479-9
- Helmut Reichmann: Segelfliegen. Motorbuch, Stuttgart 1998, ISBN 3-879-43660-6
- Dietmar Geistmann: Die Entwicklung der Kunststoff-Segelflugzeuge. ISBN 3-879-43483-2
- Winfried Kassera: Flug ohne Motor. Motorbuch Verlag, 2005, ISBN 3-613-02335-0
- Gerhard Wissmann: Abenteuer in Wind und Wolken - Die Geschichte des Segelfluges. Transpress Verlag, Stuttgart 1988, ISBN 3-344-00275-9

Weblinks

Große Server der Länder


- http://www.segelflug.de/ – Der deutsche Segelflug-Server
- http://www.segelfliegen.ch/ – Der Server des Segelflugverbandes der Schweiz
- http://www.streckenflug.at – Der österreichische Segelflug-Server

Segelfliegen lernen


- http://www.segelflug.de/segelflug_de.html – Vereine
- http://www.segelflug.de/schulen.html – Flugschulen

Videoclips


- http://www.camworks.de/ueber-den-wolken.html – Video über Segelflug
- http://www.aeroclub-muenchen.de/flugberichte/videos/aecm.wmv – Werbevideo Aeroclub München

Sonstige Links


- http://www.kunstflieger.de/ – Infos zum Segelkunstflug
- http://www2.onlinecontest.org/ – Startseite des OLC (Online Contest)
- http://www.fai.org/gliding/ – International Gliding Commission (englisch) Kategorie:Segelflug Kategorie:Luftsport

Tragschrauber

Ein Tragschrauber auch Autogyro genannt, ist ein Drehflügelflugzeug bei dem ein nicht durch ein Triebwerk, sondern durch den Fahrtwind in Autorotation angetriebener Rotor für den Auftrieb sorgt. Für den Vortrieb muss ein Zug- oder Schubtriebwerk sorgen. Der Rotor ersetzt den starren Tragflügel des Tragflügelflugzeugs. Tragschrauber wurden zwischen den Weltkriegen in Großbritannien (z. B. Cierva), USA (z. B. Pitcairn, Kellet), Deutschland (z. B. Focke-Wulf), Russland (ZaGI) und Frankreich (SNCASO) entwickelt. Als der Erfinder des Autogyro gilt der Spanier Juan De La Cierva 1923. Der Drehflügler ist v.a. bekannt durch den James Bond-Film Man lebt nur zweimal ("Little Nelly").

Funktionsweise

Bei den Tragschraubern dreht sich der Rotor (Tragschraube) durch den Effekt der Autorotation. Der dadurch drehende Flügel erzeugt den nötigen Auftrieb. Im Unterschied zum Hubschrauber wird der Rotor also nicht mit einem Motor, sondern nur durch die Anströmung der Rotorblätter angetrieben. Die Autorotation kommt dadurch zu Stande, dass das Rotorblatt im inneren Bereich der Rotorebene einen so hohen Anstellwinkel hat, dass eine das Blatt beschleunigende Kraft resultiert. Im äußeren Durchmesser hingegen bremst die Resultierende das Blatt. Diese Kräfte sind im stationären Flug im Gleichgewicht. Erhöht man den Anstellwinkel der Rotorebene, verschiebt sich die Grenze zwischen beschleunigendem Bereich und abbremsendem nach außen, es entsteht ein Ungleichgewicht zugunsten der Beschleunigung, ergo: der Rotor erhöht seine Drehzahl. So wird verständlich, wie der Tragschrauberrotor stets automatisch die nötige Rotordrehzahl einnimmt, um die Maschine zu tragen.

Sicherheit und Stabilität

Autorotation Die Tatsache, dass man zum Fliegen eines Gyroplane nur den Propeller antreiben muss, macht dieses Fluggerät äußerst stabil und sicher. Sollte es zu einem Ausfall des Motors kommen, so würde der Gyroplane durch die Autorotation des Rotors sicher zu Boden schweben, vergleichbar mit den Samen eines Ahornbaumes. Durch die Autorotation des Rotors kann der Gyroplane viel langsamer fliegen als ein Flugzeug mit festen Tragflächen und weist trotzdem ein stabiles Flugverhalten auf. Der "Hawk 4 Homeland Defender" war genau durch diese Flugeigenschaft ein gutes Mittel zur Überwachung des Hauptflughafens von Salt Lake City zur Zeit der Olympischen Winterspiele 2002.

Vertiefte Auseinandersetzung mit der Technik von Gyroplanes

Der Tragschrauber mit Druckpropeller erhält seinen durch den Propeller erzeugten Schub über dem Schwerpunkt. Das dadurch entstehende Drehmoment muss durch eine verstärkte Neigung des Rotormastes ausgeglichen werden. Die dadurch hervorgerufene Instabilität kann zu unerwünschten Effekten wie dem "Power Pushover" führen, wenn die Trägheitsmomente der einzelnen Komponenten nicht auf einander abgestimmt sind. Power Pushover bedeutet nicht mehr, als dass die Nase des Gyroplanes "überkippt", und der nahezu unbelastete Rotor durch seine Trägheitsmasse den Kreiselgesetzen folgt. Dadurch wird der Rotor einem Luftstrom von oben ausgesetzt, womit die Drehzahl zusammenbricht. Dies führt zur Selbsterhaltung des Effekts und macht diesen unwiderruflich, was in einem Absturz des Gyroplanes resultiert. Bei schlechten Wetterbedingungen kann es vorkommen, dass der Rotor "entlastet" wird, das heißt, dass die nötige Rotordurchströmung ausfällt. Dies kann z.B. durch ein Luftloch verursacht werden. Wenn dieser Fall eintritt, fällt die Rotordrehzahl ab. Hiermit verringern sich auch die Luftkräfte am Rotor, die z. B. dem Motordrehmoment und dem Propellerschub entgegenwirken. Bei Tragschraubern mit durch den Schwerpunkt verlaufender Propellerschubachse kann zwar auch ein Drehzahlabfall eintreten, doch sind unerwünschte Effekte wie der Power Pushover ausgeschlossen, da bei schwerpunktzentralem Schub kein Drehmoment um den Schwerpunkt entstehen kann, weil der Kraftarm gleich Null ist.

Geschichte

Kraftarm, Spanien]] Erfunden wurde der Gyroplane von dem Spanier Juan de la Cierva, welcher sein Fluggerät Autogiro nannte. Nach einem Absturz eines von ihm gebauten Gleiters, des ersten Gleiters mit drei Motoren, beschloss de la Cierva ein stabileres und sichereres Fluggerät zu entwickeln, das ohne Strömungsabriss (engl. Stall) betrieben werden kann. 1920 begann er mit "rotierenden Flügeln", wie er sie nannte, zu experimentieren. Das Resultat war der erste erfolgreiche Flug eines Autogiro, der C4, am 9. Januar 1923 in Getafe, Spanien. In den 1930ern wurden viele Autogyro-Manufakturen eröffnet, die meisten ohne hohes technisches Verständnis des Autogiro-Konzepts. Harold Pitcairn und sein Kollege Walter Kellett eröffneten nach Lizenzierung durch de la Cierva eine der wichtigsten Autogyro-Manufakturen. Die Pitcairn Werkstatt stand auf amerikanischem Boden, daher kam es dazu, dass Pitcairn das US Post Office mit Autogyros versorgte, welche als das "Flugzeug der Zukunft" gehandelt wurden. Die Depression des 2. Weltkrieges ließ die "Zukunft" allerdings warten. Die finanziellen Mittel zur Weiterentwicklung und Vermarktung des Gyroplane waren nicht gegeben, auch wenn die Militärs einiger Staaten noch in den Gyroplane investierten. Es kam bald der Umschwung mit der Serienfertigung des Helikopters von Igor Sikorsky, welcher durch die Möglichkeit zu Schweben bei den Militärs der verschiedensten Staaten, besonders aber bei dem amerikanischen, großen Gefallen fand. 1954 begann eine Entwicklung in ganz anderer Richtung. Anstatt eines Gyroplane-Massentransporters fing Igor Bensen, ein Studienkollege von Sikorsky, in diesem Jahr an seine Pläne für einen Homebuilt-Gyroplane zu vermarkten. Dr. Bensen verließ 1953 die Kaman Aircraft Corporation und gründete seine eigene Firma in Raleigh, North Carolina. In dem Glauben, dass der Autogyro unter Privatpiloten Gefallen finden würde, entwickelte er die B-8, einen kleinen Kit-Gyrocopter welcher mit einfachen Mitteln zusammengebaut werden konnte. Gestartet wurde dieser indem er von einem Auto an einer Leine gezogen wurde. Durch die Dominanz des Helikopters und seinen Erfolgen im Kriegseinsatz wurde der Tragschrauber vom Markt verdrängt. Inzwischen ist der Tragschrauber als Ultraleichtflugzeug wieder in das Interesse des Luftsports gelangt.

Gebrauch in der Armee

Im Zweiten Weltkrieg führten einige deutsche U-Boote den unmotorisierten Schlepp-Tragschrauber Focke-Achgelis FA 330 „Bachstelze“ mit, der, bemannt an einer Leine hinter dem aufgetaucht Fahrt machenden Boot hergezogen (um den nötigen relativen Wind herzustellen), als Ausguck diente. (Heutige U-Boote führen eine entweder mit Blattspitzenantrieb oder mit gegenläufigen Rotoren, für den nötigen Drehmoment-Ausgleich, ausgestattete Aufklärungsplattform mit eigenem Triebwerk mit sich. Diese kann man, wie früher Fesselballone, in weitem Höhenbereich aufsteigen lassen und dient, auf Grund diverser eingebauter passiver und aktiver Sensorik, weitreichenderer Aufklärung und Bedrohungsanalyse. Treibstoff-Versorgung und Datentransfer erfolgt über ein multifunktionelles aufgetrommeltes Schleppseil. Bei der deutschen Bundesmarine gibt es seit längerem dafür die von MBB gebaute Rotor-Plattform „Kiebitz“. In Großbritannien erfolgte während des Zweiten Weltkrieges die gesamte Kompensation der Radarüberwachung mit Hilfe von Tragschraubern. Hierzu wurden Tragschrauber des britischen Musters Cierva C.30 „Rota“ in einer geheimen Flugstaffel eingesetzt. Bis weit nach Kriegsende blieb das Geheimnis um dem Erfolg des britischen Radars durch den Einsatz von Tragschraubern ungelüftet.

Tragschrauber im Vergleich zu Hubschrauber und Flugzeug

Vorteile eines Tragschraubers sind:
- Die Wartung und der Betrieb eines Hubschraubers ist doppelt bis drei Mal so teuer wie jener eines Tragschraubers. Hauptgrund ist die kompliziertere Mechanik des Hubschraubers - mehr Teile müssen angetrieben werden.
- Die Bauart eines Tragschraubers ist viel simpler als die des Hubschraubers. Ein Hubschrauber muss mit seinem Antrieb den Haupt- und den Heckrotor antreiben; und dies bedingt eine technisch aufwändige Übersetzung. Die zyklische und kollektive Blattsteuerung des Hubschraubers ist ebenfalls weit aufwändiger als die bei kleinen Tragschraubern übliche Kopfkippsteuerung. Bei größeren Tragschraubern nimmt aber auch die komplexität der Rotoranlage zu, erreicht aber meist nicht den Komplexitätsgrad von Hubschraubern.
- Anders als beim Hubschrauber ist der Ausfall des Antriebs relativ ungefährlich. Der Hubschrauber geht bei Motorausfall zur Autorotation über - aber eine Notlandung mit Autorotation gilt als sehr schwierig. Der Tragschrauber indessen befindet sich ständig in Autorotation, hierdurch entfällt die beim Hubschrauber entstehende Umschaltzeit, in der der Hubschrauberrotor an Drehzahl verliert.
- Der Tragschrauber kennt keinen Strömungsabriss wegen zu geringer Fahrt, da die Drehzahl des Rotors wichtiger ist als die Vorwärtsfahrt. Im Vergleich mit Flugzeugen kann der Gyrocopter eine kürzere Startstrecke und eine bei weitem kürzere Landerollstrecke von nur zehn Metern haben. Die geringe Fahrt beim Landen macht auch die Notlandung ungefährlicher als bei Flächenflugzeugen, da sich die Landerollstrecke extrem verkürzt. Auch sind steilere Anflüge möglich.
- Der Tragschrauber ist einfacher zu beherrschen als der Hubschrauber und nicht schwieriger als Flugzeuge zu fliegen.
- Der Tragschrauber ist, anders als der Hubschrauber und das Flächenflugzeug, sehr unempfindlich gegen Turbulenzen und fliegt daher ruhiger als Flächenflugzeuge, insbesondere als ultraleichte.
- Der Platzbedarf im Hangar ist nur ein Bruchteil dessen, was ein Flugzeug benötigt. Nachteile
- Ein reiner Tragschrauber kann nicht schweben und nicht senkrecht starten und landen. Der Hubschrauber jedoch kann schweben, was ihm einen klaren Vorteil in Rettungs- und Kriegseinsätzen bietet.
- Ein höherer Leistungsbedarf im Vergleich zu Flugzeugen bei gleicher Masse. Tragschrauber sind in diesem Punkt etwa gleichwertig wie Hubschrauber. Tragschrauber werden heute fast nur noch von Hobbypiloten geflogen. Wegen ihres niedrigen Anschaffungspreises (ein Autogyro kostet etwa 10% eines Hubschraubers) und der geringen Betriebskosten sind sie recht beliebt. Seit Mai 2004 sind in Deutschland Tragschrauber als Ultraleicht-Flugzeuge zugelassen und dürfen, nach dem Ablegen der Zusatzprüfung, auch mit Ultraleichtflug-Lizenz geflogen werden. Für den Erwerb der Sportpiloten-Lizenz "Tragschauber" ist es möglich die Ausbildung ausschließlich auf Tragschraubern zu machen, ohne erst den Umweg über die Flächenflugzeugausbildung machen.

Weblinks


- [http://www.GyroTec.de/ Firma GyroTec GmbH (weiteres zu Geschichte und Technik)]
- [http://www.cartercopters.com/ Firma Carter Aviation Technologies (Achtung: Verbundtragschrauber bzw. Verbundflugschrauber)]
- [http://es.geocities.com/autogirototal/ Autogirototal (Linksammlung)]
- [http://www.rotorflugunion.de/ D.R.U. Deutsche Rotorflug Union (Viel Eigenwerbung, aber auch einige Information)] Kategorie:Hubschrauber ja:オートジャイロ

Hubschrauber

Ein Hubschrauber (vor allem in der Schweiz auch: Helikopter, abgekürzt: Heli, zu griech. hélix "Windung; Spirale" und pterón "Flügel") ist ein Flugzeug, das durch einen oder mehrere motorisch angetriebene Drehflügel, Auftrieb und Vortrieb erzeugt. Die Drehflügel, Rotoren genannt, wirken wie sich drehende Tragflächen, daher gehören die Hubschrauber auch zu den Drehflügelflugzeugen, im Gegensatz zu den normalen Starrflügelflugzeugen.

Funktionsweise

Flugzeug Flugzeug Flugzeug Flugzeug Die rotierenden Rotorblätter erzeugen, wie die starren Tragflächen beim Flugzeug, infolge ihrer Anstellung gegenüber der Anströmungsgeschwindigkeit einen dynamischen Auftrieb. Beim schwebenden Hubschrauber entspricht die Anströmgeschwindigkeit der Umlaufgeschwindigkeit welche von der Fluggeschwindigkeit überlagert wird, wenn sich der Hubschrauber fortbewegt. Die Blattanstellung wird an allen Blättern gleichzeitig (kollektiv) durch das Anheben der Taumelscheibe vorgenommen, die auf der Rotorachse unter der Blattebene angeordnet ist. Über ein mit dem Rotor mitlaufendes Gestänge werden an den Blattwurzeln die Profilnasen angehoben bzw. gesenkt. Geht der Hubschrauber in den Vorwärtsflug, Seitenflug oder Rückwärtsflug über, so wird die Blattanstellung und damit der Auftrieb der Blätter während des Umlaufs um die Rotorachse verändert (zyklisch) indem die Taumelscheibe geneigt wird. Dabei erhalten im Normalflug die nach vorne laufenden Blätter einen geringeren Anstellwinkel und damit einen geringeren Auftrieb, die nach hinten laufenden Blätter werden höher angestellt und liefern einen grösseren Auftrieb. Man könnte annehmen, dass sich der Hauptrotor durch diese ungleichen Auftriebs-Komponenten zur Seite neigt. Dies ist aber nicht der Fall, da sich der Hauptrotor physikalisch wie ein Kreisel verhält. Das Gesetz der Kreisel-Präzession bewirkt, dass sich die Kräfte, die auf den Hauptrotor ausgeübt werden, um 90° in Drehrichtung versetzt auswirken. Der grössere Auftrieb der rücklaufenden Blätter lässt also die Rotorebene hinten ansteigen, der kleinere Auftrieb der vorlaufenden Blätter lässt die Rotorebene vorne absinken. Infolgedessen neigt sich die Rotorebene leicht nach vorne und der Hubschrauber erhält den nötigen Vortrieb. Die zyklischen Veränderungen des Auftriebs bewegen die Rotorblätter auf-und abwärts und verursachen am Blattanschluß veränderliche Drehmomente. Diese werden durch mechanische Schlaggelenke aufgefangen. Der mit dem wechselnden Auftrieb einhergehende veränderliche Widerstand bewirkt dass die Blätter ’’vorauseilen’’ bzw.‚ ’’zurückbleiben’’ wollen. Diese Bewegungen in der Rotorebene werden durch Schwenkgelenke ermöglicht. Neuere Rotorkopf-Hauptrotorblatt-Kombinationen kommen ganz ohne Gelenke aus (gelenkloser Hauptrotor), da die Hauptrotorblätter flexibel sind (z.B. glasfaserverstärkter Kunststoff) und alle notwendigen dynamischen Bewegungen kompensieren. Wird der Rotor durch den Antrieb in Drehung versetzt, so würde sich gleichzeitig der Rumpf in die entgegengesetzte Richtung drehen. Um den Hubschrauberrumpf stabil zu halten, muss daher das Giermoment ausgeglichen werden. Dieses kann auf mehrere Arten geschehen:
- seitlicher kleiner Rotor am Heck, der eine seitliche Kraft ausübt
- zweiter waagrechter Rotor, der sich in entgegengesetzter Richtung dreht und dadurch das Giermoment ausgleicht; hier sind Anordnungen hintereinander oder übereinander möglich
- einen Luftstrom, der zum Heck geleitet und dort seitlich ausgeblasen wird. Diese Methode wird auch als sogenannte NOTAR-Konstruktion bezeichnet (Abkürzung für engl. NO TAil Rotor = kein Heckrotor)
- seitlicher in Flugrichtung angebrachter Rotor, begünstigt durch seine Anordnung den Vortriebswirkungsgrad
- zwei ineinander greifende Hauptrotoren, deren Drehachse einen Winkel von ca. 30° bilden. Heckrotoren gibt es in verschiedenen Ausführungen. Mögliche Ausführungen sind zwei Blätter, drei Blätter oder vier Blätter oder ein ummantelter Heckrotor (Fenestron = Fensterchen, frz.). Da der Heckrotor ein Lärmfaktor ist, wird ständig versucht, den Heckrotor weiter zu entwickeln. Bei vierblättrigen Heckrotoren geht man dazu über, diese in X-Form anzuordnen. Die derzeit wahrscheinlich leiseste Form eines Heckrotors ist der Fenestron. Hierbei drehen sich die Blätter nicht frei in der Luft sondern befinden sich in einer Art Gehäuse im Heckausleger. Wie bei einem Jettriebwerk gibt es hier einen drehenden Anteil (Rotor) und einen festen Anteil (Stator). Damit der Lärmpegel aus dem Heckrotor gering ist, besteht ein Fenestron aus mehr als 4 Blättern (bis zu 12), die mit unterschiedlichem Abstand angeordnet sind. Dadurch wird der Lärm über mehrere Frequenzen verteilt und erscheint insgesamt leiser. In der Regel hat der Heckrotor eine festgelegte Umdrehungsgeschwindigkeit, welche abhängig ist von der Umdrehungsgeschwindigkeit des Hauptrotors (feste Verbindung). Der Antrieb des Heckrotors erfolgt aus dem Hauptgetriebe (für die Hauptrotoren und sonstige Pumpen) heraus über Wellen und Umlenkgetriebe bis zum Heckrotor. Die Antriebswellen drehen sich normalerweise mit einer anderen Geschwindigkeit als der Heckrotor, um Interferenzen (Aufschwingen) zu vermeiden. Die Kraft zum Ausgleich des Giermoments wird über unterschiedliche Anstellwinkel der Heckrotorblätter erreicht (gleiches Prinzip wie die kollektive Verstellung des Hauptrotors). Für kleine Hubschrauber können andere Regeln gelten. Während des Reisefluges ist bei vielen Hubschraubern der Heckrotor ohne Funktion (sofern die Richtung beibehalten wird). Das Seitenleitwerk und die Endplatten des Höhenleitwerkes werden durch den Vorwärtsflug angeströmt und kompensieren so das Giermoment. Die Endplatten haben daher eine leichte Schrägstellung zur Seite. In welche Richtung die Endplatten zeigen ist abhängig von der Drehrichtung des Hauprotors und der Anordnung des Heckrotors, da sich hieraus die Richtung des Giermoments ergibt. Sollte der Antrieb ausfallen, können Hubschrauber trotzdem sicher landen. Sie gehen dann in einen Sinkflug über, wobei durch die Luftströmung der Rotor angetrieben wird. Dieses wird als Autorotation bezeichnet (siehe auch Autogyro). Auch ein Ausfall des Heckrotors (z.B. Bruch der Antriebswelle oder ein Bruch der Steuerstangen, welche den Anstellwinkel der Heckrotorblätter kontrollieren) führt nicht zwangsläufig zum Absturz. Bei ausreichender Vorwärtsgeschwindigkeit kompensieren Seitenleitwerk und Endplatten das Giermoment. Der Hubschrauber kann dann ähnlich wie ein Flugzeug landen (mit dem Kufenlandegestell z.B. auf Gras). Hubschrauber können nicht so schnell wie Flugzeuge fliegen, meistens 200-250 km/h, einige Kampfhubschrauber bis 340 km/h. Auch die maximale Flughöhe ist begrenzt und liegt bei ungefähr 5000 Metern, wobei einzelne Modelle unter gesonderten Bedingungen auf eine Dienstgipfelhöhe von bis zu 9000 Metern gelangen können. Der Höhenrekord von 10.211 m wurde im Mai 2005 von Didier Delsalle mit einem Eurocopter Ecureuil/AStar AS350B3 aufgestellt. Die physikalische Begründung für die beschränkte Höchstgeschwindigkeit ist folgende: Schaut man von oben auf die Rotor-Ebene des Hubschraubers, so bewegt sich für einen Beobachter bei einem zweiblättrigen Hubschrauber ein Rotorblatt mit einer bestimmten Geschwindigkeit (der Drehgeschwindigkeit) nach vorne zur Nase, das andere zum Heck. Zu der Drehgeschwindigkeit des Rotorblatts addiert sich nun die Geschwindigkeit des Hubschraubers. Es kommt lokal am vorschlagenden Blatt zu einer Überschallgeschwindigkeit, das führt zum Abreißen der Strömung, die negative Einflüsse auf die Flugeigenschaften haben - für den Piloten äußert sich dies in starken Schwingungen, die die Kontrolle des Hubschraubers unmöglich machen können. Meist wird die Vorwärtsgeschwindigkeit eines Hubschraubers jedoch durch einen Strömungsabriss des rücklaufenden Rotorblattes begrenzt. Das nach hinten laufende Rotorblatt erhält einen größeren Anstellwinkel als das nach vorne laufende Blatt. Am inneren Bereich des rücklaufenden Rotorblattes kommt es durch die Vorwärtsgeschwindigkeit des Hubschraubers zu einer Anströmung von der Blatthinterseite aus. Am äußeren Bereich des rücklaufenden Rotorblattes kommt es durch den erhöhten Anstellwinkel zu einem Strömungsabriss. Daher kippen viele Hubschrauber in Richtung zum rücklaufenden Rotorblatt bevor das vorlaufende Blatt in den Überschallbereich kommt. Dafür kann ein Hubschrauber in der Luft stehen bleiben (Schweben, Schwebeflug, auch "Hover" genannt) und sogar rückwärts und seitwärts fliegen. Außerdem kann er sich im Schwebeflug und langsamen Vorwärts- oder Seitwärtsflug um die Hochachse drehen. Außerdem kann ein Hubschrauber senkrecht starten und landen und benötigt daher keinen Flugplatz. Für Hubschrauber gibt es viele Verwendungsmöglichkeiten, sowohl im militärischen wie auch im zivilen Bereich, der Rettungstransport für erkrankte und verletzte Personen gehört wohl zu den bekanntesten. Daneben werden Hubschrauber außer zur normalen Personenbeförderung auch eingesetzt zur Bekämpfung von Waldbränden, als fliegender Kran, zur Verkehrsüberwachung und vieles mehr.

Entwicklungsgeschichte

Rotorblatt inspiriert]] Schon Leonardo da Vinci hat Ende des 15. Jahrhunderts Skizzen eines Hubschraubers angefertigt, aber erst im 20. Jahrhundert gelang die technische Umsetzung dieser Idee. Pioniere der Hubschrauberentwicklung waren Alberto Santos Dumont, Louis Bréguet, Juan de la Cierva, Étienne Oehmichen, Oscar von Asboth und Igor Sikorsky. In den frühen 30er Jahren bauten Louis Bréguet und Rene Dorand mit dem Gyroplane-Laboratoire den ersten Hubschrauber, der über längere Zeit stabil flog. Bis zum Juni 1937 hielt er wohl alle internationalen Rekorde für Hubschrauber. 1937 übernahm der Focke-Wulf Fw 61 die Spitzenposition. Beide Hubschrauber wurden nicht in Serie gebaut. In Serie gebaut wurde noch während des zweiten Weltkriegs der Sikorsky R-4 Hoverfly, ein Nachfolger des Sikorsky VS-300. 1955 rüstete die französische Firma Sud Aviation ihren Hubschrauber Alouette II mit einer 250 kW-Turboméca-Artouste-Wellentubine aus und baute damit den ersten Hubschrauber mit Gasturbinenantrieb. Ein weiterer technischer Meilenstein war die MBB BO 105, die als erste Maschine über einen gelenklosen Rotorkopf verfügte. Heute fliegt bereits die vierte Hubschrauber-Generation, z.B. der Eurocopter EC 135 mit modernen Werkstoffen und Glascockpits. Seit den frühen siebziger Jahren gibt es nun auch flugfähige, ferngesteuerte Modellhubschrauber, die heute ihren großen Vorbildern fliegerisch in nichts nachstehen. Zum Führen eines Hubschraubers benötigt man in Deutschland eine Privatpilotenlizenz PPL(H) oder eine Berufshubschrauberpilotenlizenz CPL(H). Voraussetzung zum Erwerb dieser Lizenzen ist u.a. ein gültiges fliegerärztliches Tauglichkeitszeugnis.

Steuerung eines Hubschraubers

Zunächst muss festgehalten werden, dass ein Hubschrauber konzeptionell ein instabiles Luftfahrzeug ist, das heißt er hat ständig die Tendenz, in irgendeine Richtung zu kippen oder zu drehen. Um sinnvoll fliegen zu können, muss der Pilot diese Kipp- und Drehtendenzen durch kontinuierliche Steuereingaben abfangen. Dies gilt insbesondere für den Flug mit wenig oder gar keiner Vorwärtsgeschwindigkeit. Oberhalb von ca. 60 Knoten verhält sich ein Hubschrauber ähnlich wie ein Flugzeug und ist entsprechend einfach zu steuern. Zur Steuerung des Hubschraubers benötigt der Pilot (der im Gegensatz zu seinem Kollegen im Starrflügel-Flugzeug traditionellerweise rechts sitzt) beide Hände und Füße. Mit der linken Hand kontrolliert er die Kollektive Rotorblattverstellung (o.a.:Blattverstellhebel) (engl. Pitch), mit der der Anstellwinkel aller Rotorblätter verändert wird, wodurch der Auftrieb geregelt wird. Wenn der Anstellwinkel erhöht wird, erzeugt der Rotor mehr Auftrieb - der Hubschrauber steigt. Gleichzeitig würde die Rotordrehzahl abfallen. Um dies zu verhindern, wird das von den Motoren erzeugte Drehmoment erhöht. Der Hauptrotor dreht dadurch mit konstanter Geschwindigkeit. Mit der rechten Hand kontrolliert der Pilot über einen Steuerknüppel die Zyklische Rotorblattverstellung. Sie ändert den zyklischen Anstellwinkel jedes Rotorblatts, während es sich um die Rotorscheibe bewegt. Dadurch kann das Rotorsystem "gekippt" werden, und der Hubschrauber bewegt sich. Vor sich hat der Pilot schließlich zwei Pedale, mit denen der Heckrotor gesteuert wird. Durch Änderung der Leistung des Heckrotors kann der Hubschrauber bei niedrigen Geschwindigkeiten um die Hochachse rotieren.

Hubschraubertechnik

Auftrieb
- Rotorenanordnung

  - Hauptrotor-Heckrotor-Konfiguration
  - Focke-Konfiguration
  - Tandemkonfiguration
  - Koaxialrotor
  - Flettner-Doppelrotor
- Der Rotorkopf
  - Die Taumelscheibe
  - Das Schlaggelenk
  - Das Schwenkgelenk
- Auftrieb und Vortrieb
  - Der Schwebeflug
  - Der Vorwärtsflug
  - Blattspitzenantrieb
- Landevorrichtung

Verwendungszweck

Landevorrichtung
- Luftrettung:
  - Rettungshubschrauber
  - Intensivtransporthubschrauber
  - Großraum-Rettungshubschrauber
  - Notarzteinsatzhubschrauber
  - Ambulanzhubschrauber
- Transporthubschrauber
- Luftwaffe
  - Panzerabwehr
  - Luftabwehr
- Marine
  - U-Jagd
- Polizeihubschrauber
- Bauarbeiten an hohen Bauwerken (Hubschrauberkran)

Wichtige Hubschrauberhersteller

Hubschrauberkran Hubschrauberkran Hubschrauberkran]
- Deutschland / Frankreich
  - Eurocopter Group - EADS
- Deutschland
  - Messerschmitt-Boelkow-Blohm (MBB)
- Brasilien
  - Helibras
- USA
  - Bell Helicopters
  - Robinson Helicopter
  - Enstrom
  - Schweizer Aircraft Corporation
  - Kaman
  - MD Helicopters
  - Sikorsky Aircraft Corporation
  - Boeing Helicopters
- Russland
  - Mil
  - Kamov
- Italien/England
  - AgustaWestland (früher Westland Aircraft)
- Frankreich
  - Aérospatiale
  - SUD Aviation

Portal zum Thema

Portal:Luftfahrt

Siehe auch


- :Kategorie:Hubschrauberhersteller
- Liste der Hubschrauber
- Heliskiing
- Liste von Flugzeugtypen
- Heliport

Literatur


- Helikopter Hysterie Zwo, Heinrich Dubel, ISBN 3929010771
- [http://www.skydivingvideos.de/detail12-001-2.htm HELICOPTER BASICS - Hubschrauber-Lehr-DVD]

Weblinks


- http://www.helionline.de - German Helicopter Database
- http://www.heliport.de - Informationen zu div. Hubschraubertypen
- http://www.heliweb.ch - Helikopter in der Schweiz
- [http://www.hubschrauber.li/sogehts/steuer/mai_ste_tec.htm Schematische Darstellung einer Hubschraubersteuerung]
- http://www.helispot.com/photos/ Fotodatenbank
- http://www.helichris.pfeifhofer.info !Hubschrauber ja:ヘリコプター ko:헬리콥터

Höhe

Die Höhe ist die Länge in lotrechter Richtung. Sie ist eine eindimensionale Größe und wird daher meist in Längeneinheiten gemessen. Der Begriff wird in unterschiedlichen Zusammenhängen mit verschiedenen Definitionen verwendet.

Ausdehnung

Bei Objekten bezeichnet die Höhe lotrechte Ausdehnung. Beispiel: Der Eiffelturm hat eine Höhe von 300m.

Geowissenschafen

In der Geodäsie bezeichnet die Höhe den Abstand von einer Referenzfläche (Geoid), wie zum Beispiel den Mittelwert eines bestimmten Meeresspiegels. Anwendung findet hier vor allem das so genannte Normalnull, aber auch Meter über Adria oder Seekartennull sind gebräuchlich und bilden dabei die Grundlage einer jeden Höhenmessung. Beispiel: Der Titicacasee liegt in einer Höhe von 3821 m über dem Meeresspiegel. Zum Teil werden Höhen auch physikalisch als Potenzial des Erdschwerefeldes definiert (geopotenzielle Höhe).

Luftfahrt

In der Luftfahrt ist die Maßeinheit Fuß üblich.

Geometrie

In der Geometrie spricht man von der Höhe eines Polygons (Vielecks, insbesondere beim Dreieck) oder eines Polyeders (Vielflächners). Eine solche Höhe ist ein Lot von einer Ecke auf eine Seite (bei einem Polygon) bzw. auf eine Seitenfläche (beim Polyeder).

Algebra

Für den Höhenbegriff der kommutativen Algebra siehe Dimension (kommutative Algebra).

Astronomie

Die Astronomische Höhe gibt den Winkel eines Gestirns über dem Horizont an.

Siehe auch


- Akrophobie Kategorie:Geometrie simple:Height

Geschwindigkeit

Unter der Geschwindigkeit (Formelzeichen: v) eines Objekts versteht man die von ihm zurückgelegte Wegstrecke s pro Zeit t. Mathematisch entspricht die Geschwindigkeit der Ableitung des Ortes nach der Zeit.

Definition

Die Definition der Geschwindigkeit als Zeitableitung des Ortes lässt sich in drei Schritten nachvollziehen. 1. Gesamtdurchschnittsgeschwindigkeit: : \bar v= 2. Durchschnittsgeschwindigkeit in einem bestimmten Abschnitt: : \bar v== 3. Momentangeschwindigkeit (= differentielle Abschnittsgeschwindigkeit): : v= = \lim_ Eine Strecke ist immer richtungsbehaftet und daher ein Vektor. Aus diesem Grunde ist auch die Geschwindigkeit eine vektorielle Größe. Im Englischen wird daher (besonders unter Mathematikern) gelegentlich zwischen velocity (vektorielle Geschwindigkeit) und speed (Betrag der Geschwindigkeit) unterschieden. Ist die Positionsveränderung s als Funktion der Zeit t in der Form s = s(t) gegeben, ergibt sich die Geschwindigkeit als Funktion der Zeit durch Differenzieren dieser Funktion: : v(t)= Die zeitliche Änderung der Geschwindigkeit ist dann die Beschleunigung, die ebenfalls ein Vektor ist: : a(t)== Die Geschwindigkeiten in einem strömenden Medium können als Vektorfeld aufgefasst werden. Die SI-Einheit der Geschwindigkeit ist Meter pro Sekunde (m/s). Eine weitere gebräuchliche Einheit der Geschwindigkeit ist Kilometer pro Stunde (km/h), umgangssprachlich auch als "Stundenkilometer" bezeichnet. Oft wird "km/h" irreführend als "kmh" ausgesprochen oder gar geschrieben. Im populären Sprachgebrauch liest man km/h meist als „Stundenkilometer“, was sprachlich und physikalisch falsch ist, da das Wort eine nicht existente und nutzlose Einheit „km×h“ bezeichnen würde. Keinesfalls sollte daher in der Abkürzung km/h der Divisionsstrich weggelassen werden. Als nicht metrische Einheit wird vor allem in den USA und einigen anderen englischsprachigen Ländern Meilen pro Stunde (mph) benutzt. In der See- und Luftfahrt ist außerdem die Einheit Knoten (kn) gebräuchlich; ein Knoten ist eine Seemeile pro Stunde. Fast nur in der Luftfahrt wird Mach verwendet, das keine feste Einheit ist, sondern die Geschwindigkeit im Vergleich zur lokalen Schallgeschwindigkeit angibt. Die Schallgeschwindigkeit ist stark temperaturabhängig aber nicht luftdruckabhängig. Grund für die Nutzung einer solchen Einheit ist, dass etwa Propellermaschinen nicht schneller als der Schall fliegen können, sondern beispielsweise 70% der Schallgeschwindigkeit erreichen, gleichgültig, wie groß diese aktuell ist. Umrechnung gebräuchlicher Geschwindigkeitseinheiten:
- 1 kn = 0,5144 m/s = 1,852 km/h (exakt);
- 1 m/s = 1,944 kn = 3,6 km/h (exakt) = 2,237 mph;
- 1 km/h = 0,540 kn = 0,2778 m/s = 0,6214 mph;
- 1 mph = 0,8690 kn = 0,44704 m/s (exakt) = 1,609344 km/h (exakt);
- c = 299.792.458 m/s (exakt) = 582.749.918 kn = 670.616.629 mph = 1.079.252.848,8 km/h. (exakt) Die Lichtgeschwindigkeit c ist eine wichtige Naturkonstante der Physik. Die Definition der Geschwindigkeit ist nicht eindeutig, sondern nur gegenüber einem Bezugssystem sinnvoll. Wegen des Relativitätsprinzips kann auch keine absolute Ruhe definiert werden, sondern nur die Ruhe gegenüber einem Bezugssystem.

Andere Bedeutungen des Begriffs

Der Begriff Geschwindigkeit wird umgangssprachlich auch auf zeitliche Veränderungen anderer Größen bezogen. So spricht man beispielsweise von der Geschwindigkeit einer Temperaturänderung oder der Geschwindigkeit, mit der eine Population wächst, sich eine Kultur entwickelt oder ein Mensch seine Meinung ändert.

Siehe auch


- Feld
- kosmische Geschwindigkeit

Weblinks


- [http://www.physik.uni-muenchen.de/leifiphysik/web_ph08/m04_geschwindigkeit.htm Versuche und Aufgaben zur Geschwindigkeit] Kategorie:Mechanik Kategorie:Kinematik ja:速度 ko:속도 simple:Velocity

Vasilisc

În legendele europene, inclusiv în mitologia românească, vasiliscul (numit şi bazilisc) este o reptilă fabuloasă, reprezentată de obicei ca o combinaţie de şarpe şi cocoş, având puterea de a ucide prin privire sau prin otrava răsuflării. Imparat al taratoarelor (basiliskos=mic rege), vasiliscul era infatisat ca o reptila ce nu se tara precum serpii, ci inainta cu capul in sus. Purta coroana si provoca moartea atat prin uitatura, cat si prin respiratie. Plinius cel Batran sustinea ca traia intr-un desert, fiindca totul in jur era otravit. Modelul acestui monstru cu privire ucigasa e posibil sa fi fost ori vipera cu coarne din Egipt (cornitele par de la distanta zimtii unei coroane), ori zeita-cobra Uraeus, care personifica ochiul arzator al lui Ra, si impodobea fruntea faraonilor caci continea esenta proprietatilor Soarelui, fertilizant si in acelasi timp capabil sa usuce si sa arda. Faptul ca ucidea cu privirea pe oricine se apropia, fara sa-l bage de seama si fara sa-l priveasca el cel dintai, l-a facut sa simbolizeze puterea regala care ii fulgera pe cei ce nu-i acorda respectul cuvenit, dar si, in sens mai larg, primejdiile mortale ce pandesc existenta umana daca nu sunt "zarite" din vreme. Vasiliscul nu putea fi ucis decat punandu-i-se in fata o oglinda in care sa-si reflecte privirea. Cu timpul, monstrul si-a adaugat noi elemente fabuloase: se nastea in zodia cainelui dintr-un ou de cocos batran de sapte sau paisprezece ani, ou perfect rotund si acoperit cu o piele aspra, ascuns in balegar si clocit 40 de zile de o broasca raioasa. (In 1474, la Basel, a fost ars pe rug un cocos vrajitor acuzat de a fi ouat vasilisci). Datorita nasterii, a luat infatisarea unui cocos cu coada de dragon sau a unui sarpe cu aripi de cocos; in ambele cazuri purta coroana. Apoi a devenit un cocos galben incoronat, cu doua perechi de picioare, aripi mari si coada de sarpe. In 1202, la Viena, un brutar a fost acuzat ca a cobit aparitia unui vasilisc intr-o fantana; pe fundul ei se zarea ceva stralucind, miasme insuportabile se ridicau la suprafata. Ucenicul coborat in fantana si cu greu readus, a marturisit ca a vazut un monstru teribil jumatate cocos, jumatate sarpe, cu ochi si piele stralucitoare. Un erudit aflat in apropiere a recomandat folosirea oglinzii si monstrul si-a dat sufletul indata ce si-a zarit propriul chip. Gravura infatisandu-l pe acest vasilisc s-a bucurat de mare succes. El avea acum cap de cocos si coroana, patru picioare si trup solzos de sarpe. In alchimie, vasiliscul simboliza focul devastator, preludiu al transmutatiei metalelor. Vasiliscul este subiectul multor opere literare româneşti, precum poezia Vasiliscul şi Aspida de Şerban Foarţă şi Andrei Ujică (aceasta a inspirat şi piesa omonimă a trupei Phoenix). Categorie:Mitologie ja:バジリスク th:บาซิลิสก์

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Geschichte

Anschluss an das Eisenbahnnetz mit Verbindung nach
Städtische Straßenbahn Darmstadt
Den öffentlichen Personennahverkehr in Darmstadt versorgen mehrere Straßenbahn- und Buslinien der HEAG mobilo GmbH. Sie sind alle zu einheitlichen Preisen innerhalb des Rhein-Main-Verkehrsverbund zu benutzen.

Geschichte

Anschluss an das Eisenbahnnetz mit Verbindung nach
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