Hubschrauber mit einem und zwei Rotoren 

Das Schema eines Hubschraubers mit zwei Querrotoren sieht deren Drehung in entgegengesetzte Richtungen vor. Nach diesem Schema bauten I. P. Bratukhin und B. N. Yuryev 1939 den Omega-Hubschrauber.

Ein Hubschrauber mit Querpropellern verfügt über eine gute Seitenkontrolle, Seitenstreben für Propellerinstallationen erzeugen jedoch viel schädlichen Luftwiderstand. Wenn diese Fachwerke jedoch zu Flügeln geformt werden, können sie zur Erzeugung von zusätzlichem Auftrieb genutzt werden.

Bei einem solchen Hubschrauber wird jeder Propeller von einer ungestörten Strömung angeblasen, was ihn positiv von Hubschraubern unterscheidet, deren Schemata oben besprochen wurden.

Hubschrauber mit einem Hauptrotor und einem Heckrotor

Ein Hubschrauber mit einem Hauptrotor und einem Heckrotor ist einfach zu fliegen und daher derzeit am weitesten verbreitet. Die Steuerung eines solchen Hubschraubers ähnelt der Steuerung eines Flugzeugs.

Warum braucht ein Hubschrauber einen Heckrotor? Wie der Leser bereits weiß, wird beim Drehen des Hauptrotors ein Reaktionsmoment von diesem auf den Rumpf übertragen, der den Hubschrauber in die entgegengesetzte Richtung zur Drehung des Rotors dreht.

Das Reaktionsmoment hat im Flug einen variablen Wert, da es von der Drehzahl des Propellers und der Motorleistung abhängt. Um das Reaktionsmoment des Hauptrotors auszugleichen und zu verhindern, dass sich der Rumpf dreht (andernfalls würde der Rumpf mehrere zehn Umdrehungen pro Minute machen), ist bei einem Einrotor-Hubschrauber ein Heckrotor installiert. Das Reaktionsmoment Mp des Hauptrotors ist gleich dem Moment Mcr, das berechnet werden kann, wenn die vom Propeller verbrauchte Motorleistung N bekannt ist:

Die vom Motor auf die Schraube übertragene Leistung soll 240 PS betragen. Mit. Nehmen wir weiter an, dass der Hauptrotor 200 U/min macht. Dann das reaktive Moment

Bei gegebener Drehrichtung des Hauptrotors im Uhrzeigersinn beträgt das Reaktionsmoment

gegen den Uhrzeigersinn agieren. Um dieses Moment vollständig auszugleichen, ist es notwendig, ein weiteres Moment (ein Kräftepaar) auf den Hubschrauberrumpf auszuüben, dessen Größe 860 kgm entspricht, jedoch im Uhrzeigersinn gerichtet ist.

Bei Einrotor-Hubschraubern wird dies durch den Einbau eines Heckrotors am Ende des Heckauslegers erreicht. Diese Schraube wird so eingebaut, dass sie in der Rotationsebene des Hauptrotors liegt. In unserem Beispiel sollte es schiebend sein. Der Heckrotor wirkt als Dämpfer für das Reaktionsmoment des Hauptrotors, verleiht dem Hubschrauber aber gleichzeitig eine nach links gerichtete Seitenkraft Tr.l, die ebenfalls in der unten angegebenen Weise ausgeglichen werden muss. Damit sich der Helikopter unter der Wirkung der Kraft Tr.v nicht nach links bewegt, wird die Achse des Hauptrotors eines Einrotor-Helikopters etwas geneigt. In unserem Beispiel müsste die Achsenneigung nach rechts erfolgen. Dann gibt es eine nach rechts gerichtete Komponente der gesamten aerodynamischen Kraft des Hauptrotors, die den nach links gerichteten Schub des Heckrotors ausgleicht.

Der Heckrotorschub wird so gewählt, dass sein Moment relativ zum Schwerpunkt des Hubschraubers ist.

Allerdings muss auch der Heckrotor über eine Schubreserve verfügen, damit es möglich ist, nicht nur das Reaktionsmoment des Hauptrotors zu dämpfen, sondern auch den Hubschrauber unter Überwindung des Reaktionsmoments zu drehen. In unserem Beispiel wird für Rechtskurven eine Schubreserve benötigt, während Linkskurven durch Reduzierung des Heckrotorschubs durchgeführt werden können. In diesem Fall wird der Helikopter durch das Jet-Moment nach links gedreht.

Ein Hubschrauber mit einem Hauptrotor und einem Heckrotor hat trotz der relativ einfachen Steuerung eine Reihe von Nachteilen, die in Zukunft deutlich werden werden. Jetzt stellen wir nur fest, dass beim Translationsflug des Hubschraubers die Rotorblätter auf einer Seite des Rumpfes in Richtung der Luftströmung gehen und auf der anderen Seite (nach rechts) von der Strömung weglaufen, was zu einem asymmetrischen Anblasen führt der Rotorblätter und damit das Auftreten von Krängungsmomenten des Hubschraubers, deren Bekämpfung eine besondere Ergänzung der Rotorkonstruktion erfordert.

Hubschrauber mit einem Hauptrotor und Jetantrieb

Der Hauptrotor eines Hubschraubers kann nicht nur durch die Verbindung mit der Welle des Kolbenmotors gedreht werden. Es ist auch möglich, die Drehung des Hauptrotors des Hubschraubers vom Strahltriebwerk aus durchzuführen, was auf verschiedene Arten erfolgt.

Lassen Sie uns zwei davon hervorheben, die sowohl in zahlreichen Projekten als auch in abgeschlossenen Projekten am häufigsten anzutreffen sind.

Hubschrauber mit einem Hauptrotor und einem Heckrotor

Bei der ersten Methode des Jet-Antriebs wird ein herkömmlicher Kolbenmotor in den Hubschrauber eingebaut. Allerdings dreht dieser Motor nicht den Hauptrotor, sondern den Luftkompressor. Vom Kompressor wird der Hauptrotornabe Druckluft zugeführt, von wo sie durch Rohrleitungen im Inneren der Schaufeln zu den an deren Enden angebrachten Düsendüsen strömt. Wenn in diesem Fall die Achsen der Düsendüsen tangential zum Rotationskreis der Schnecke gerichtet sind und die Auslässe der Hinterkante zugewandt sind, entsteht aufgrund der Reaktionskraft, die beim Ausströmen der Druckluft entsteht, ein Schub erzeugt, wodurch die Schraube rotiert. Um den Schub in den Düsendüsen zu erhöhen, können Sie einen kontinuierlich zugeführten Kraftstoff verbrennen. Der Kraftstoff vermischt sich mit Druckluft und bildet ein Gemisch.

Wenn dieses Gemisch verbrannt wird, steigt die Temperatur des Gases, sein Volumen nimmt zu und folglich nimmt die Geschwindigkeit des Gasaustritts und damit der Schub deutlich zu.

Bei der zweiten Art des Strahlantriebs werden an den Enden der Rotorblätter Luftstrahltriebwerke (meist gepulst, direkt oder kombiniert) installiert. Der von ihnen entwickelte Schub dreht den Hauptrotor.

Mehr über die Vor- und Nachteile von Jet-Helikoptern erfahren Sie in den folgenden Kapiteln. An dieser Stelle muss nur auf einen ganz wichtigen Vorteil von Hubschraubern mit Strahlrotorantrieb hingewiesen werden. Ein solcher Propeller überträgt das Reaktionsdrehmoment nicht auf den Hubschrauber, die oben erwähnte Notwendigkeit des Ausbalancierens. Dies liegt daran, dass sich der Motor, der den Propeller dreht, nicht im Rumpf des Hubschraubers, sondern am Propeller selbst befindet.

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