Beschreibung eines Tragschraubers, Geschichte und Konstruktion dieses Luftfahrzeugs, Fotos und Videos

Foto eines Tragschraubers im Flug Die meisten Menschen, die nicht direkt mit der Luftfahrt in Berührung kommen, würden beim Anblick dieses Fluggeräts, sei es im Flug oder am Boden stehend, wahrscheinlich denken: „Was für ein lustiger kleiner Hubschrauber!“ - und sich dabei sofort irren. Denn mit der äußerlichen Ähnlichkeit endet es auch schon. Der entscheidende Unterschied liegt in den völlig unterschiedlichen Prinzipien, nach denen ein Tragschrauber und ein Hubschrauber fliegen.

Warum der Tragschrauber fliegt

Beim Hubschrauber werden Auftriebs- und Vorschubkraft durch die Drehung des Hauptrotors (eines oder mehrerer Rotoren) erzeugt. Dieser Rotor wird permanent durch ein komplexes Getriebesystem vom Motor angetrieben. Über die Taumelscheibe wird die Neigung der Rotorkreisebene in die gewünschte Richtung verändert, wodurch Vorwärtsbewegung, Manövrierfähigkeit und Geschwindigkeitsregelung gewährleistet werden.

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Flug eines Tragschraubers Die Konstruktion und das Funktionsprinzip eines Tragschraubers sind jedoch völlig anders und wohl eher mit einem Flugzeug (Segelflugzeug, Motor-Drachen) vergleichbar.

Der Auftrieb wird durch den entgegenkommenden Luftstrom erzeugt, wobei an die Stelle der Tragfläche ein frei drehender Rotor tritt. Die Vorwärtsbewegung wird durch einen Zug- oder Druckantriebsmotor erreicht, der sich entweder vorne oder hinten an der Flugmaschine befindet. Aber wie wird der Rotor in Drehung versetzt? Ganz einfach durch den entgegenkommenden Luftstrom. Dieses Phänomen nennt sich Autorotation.

Zweifellos wurde das Prinzip von der Natur selbst inspiriert. Man betrachte die Samen bestimmter Bäume (z. B. Ahorn oder Linde), die mit einer Art Propeller ausgestattet sind. Wenn sie reifen, trocknen und vom Baum abfallen, fallen sie nicht senkrecht zu Boden. Der Luftwiderstand bringt ihre „Rotoren“ zum Drehen, und die Samen können lange Zeit gleiten, wobei sie große Entfernungen vom Mutterbaum zurücklegen. Natürlich wirkt die Schwerkraft, und die Landung ist unvermeidlich. Aber genau hier zeigt sich die Genialität des Menschen, solche Flugkonzepte steuerbar zu machen.

Beim Tragschrauber wird die Motorkraft nur zu Beginn des Fluges auf den Rotor übertragen, um ihm die für den Abflug notwendige Drehzahl zu verleihen. Danach folgt ein kurzer Startlauf, der Aufstieg – und das Prinzip der Autorotation tritt in Kraft: Der Rotor dreht sich völlig unabhängig, bis zur vollständigen Landung des Geräts. Unter einem bestimmten Anstellwinkel erzeugt er den für den Flug erforderlichen Auftrieb.

Geschichte des Fluggeräts

Entstehungsgeschichte des Tragschraubers Der erste, der sich ernsthaft mit der Erforschung und praktischen Umsetzung des Prinzips der Autorotation beschäftigte, war der spanische Ingenieur und Konstrukteur Juan de la Cierva. Nachdem er sich in den Anfängen der Luftfahrt der Flugzeugkonstruktion widmete, musste er den Absturz eines seiner Projekte – eines dreimotorigen Doppeldeckers – erleben, woraufhin er sich vollständig einem völlig unerforschten Bereich der Luftfahrt zuwandte.

Nach ausgedehnten Versuchen im Windkanal formulierte und untermauerte er schließlich theoretisch das Prinzip der Autorotation. Bis 1919 war das erste Modell zeichnerisch entwickelt, und 1923 hob der Tragschrauber C-4 erstmals ab. Konstruktiv handelte es sich um einen herkömmlichen Flugzeugrumpf, der anstelle von Tragflächen mit einem Rotor ausgestattet war. Nach einigen Verbesserungen begann in Frankreich, England und den USA sogar eine kleine Serienproduktion solcher Geräte.

Erster sowjetischer Tragschrauber KASKR-1 Parallel forschten auch sowjetische Flugzeugkonstrukteure in diese Richtung. In der speziell dafür geschaffenen Abteilung für Spezialkonstruktionen (OOK) des ZAGI wurde an der Entwicklung eigener Tragschrauber gearbeitet. Schließlich hob 1929 der erste sowjetische Tragschrauber KASKR-1 ab.

Er wurde von einer Gruppe junger Ingenieure entwickelt, zu der auch Nikolai Iljitsch Kamow gehörte, der später als herausragender Hubschrauberkonstrukteur der „Ka“-Serie bekannt wurde. Bemerkenswert ist, dass Kamow in der Regel auch selbst an den Flugtests seiner Konstruktionen teilnahm.

Der KASKR-2 war bereits ein ausgefeilteres und zuverlässigeres Fluggerät, was einer hochrangigen Regierungskommission auf dem Chodynka-Flugfeld im Mai 1931 demonstriert wurde.

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Weitere Forschungen und konstruktive Weiterentwicklungen führten zur Schaffung eines Serienmodells, das den Namen R-7 erhielt. Dieses Gerät wurde nach dem Schema eines Tragschrauberflugzeugs gebaut, was es ermöglichte, die Belastung auf den Rotor erheblich zu reduzieren und die Geschwindigkeitseigenschaften zu verbessern.

Das mag unglaublich erscheinen, aber genau R-7 stellte im fernen Jahr 1934 einen Geschwindigkeitsrekord für Fluggeräte dieser Klasse auf – 220 Kilometer pro Stunde, der bis heute ungebrochen ist!

N.I. Kamow entwickelte und perfektionierte nicht nur sein Fluggerät, sondern suchte auch ständig nach praktischen Anwendungsmöglichkeiten. Bereits in jenen Jahren wurde die Besprühung landwirtschaftlicher Flächen mit den R-7-Tragschraubern durchgeführt.

Während der Rettungsoperation zur Bergung der ersten Polarexpedition von Papanin von einer Eisscholle im Jahr 1938 war eine startbereite R-7 auf dem Eisbrecher “Ermak” stationiert. Obwohl der Einsatz von Decksflugzeugen damals nicht erforderlich war, spricht die Tatsache allein für die hohe Zuverlässigkeit der Maschine.

Leider brachte der Zweite Weltkrieg viele konstruktive Bemühungen in diesem Bereich zum Erliegen. Die später folgende allgemeine Begeisterung für die Hubschraubertechnik rückte Tragschrauber in den Hintergrund.

Der Tragschrauber im Krieg

Tragschrauber A-7-ЗА Es ist klar, dass in der ersten Hälfte des letzten Jahrhunderts, in dieser extrem militarisierten Zeit, alle neuen Entwicklungen im Hinblick auf ihre militärische Nutzbarkeit betrachtet wurden. Auch der Tragschrauber blieb hiervon nicht verschont.

Das erste Kampffluggerät mit Schwenkrotor war ebenfalls die R-7. Angesichts ihrer Fähigkeit, eine Nutzlast von 750 kg in die Luft zu transportieren, wurde sie mit 3 Maschinengewehren, Fotoausrüstung, Kommunikationsmitteln und sogar einem kleinen Bombensatz ausgerüstet.

Eine Kampfstaffel von Tragschraubern vom Typ A-7-ЗА, bestehend aus fünf Einheiten, nahm an Gefechten auf dem Jelnaer Vorsprung teil. Leider verhinderte die zu diesem Zeitpunkt vollständige Lufthoheit des Feindes den Einsatz dieser langsamen Geräte für tatsächliche Tagesaufklärung – sie wurden ausschließlich nachts genutzt, hauptsächlich zur Verbreitung von Propagandamaterial über feindliche Linien. Bemerkenswert ist die Tatsache, dass der Ingenieur der Staffel niemand Geringeres als M.L. Mil war, der spätere Konstrukteur der “Mi”-Hubschrauber-Serie.

Auch unsere Gegner verwendeten Tragschrauber. Speziell für die Bedürfnisse der deutschen U-Boot-Flotte wurde das motorlose Gerät „Focke-Achgelis“ Fa-330 entwickelt, im Grunde ein Tragschrauber-Drachen. Es ließ sich in wenigen Minuten zusammenbauen, dann wurde der Rotor zwangsweise in Rotation versetzt, und der Tragschrauber startete auf eine Höhe von bis zu 220 Metern, geschleppt von einem U-Boot in voller Fahrt. Diese Flughöhe ermöglichte Beobachtungen im Umkreis von bis zu 50 Kilometern.

Auch die Engländer wagten kühne Experimente. In Vorbereitung auf die bevorstehende Invasion in Nordfrankreich planten sie sogar, einen Tragschrauber mit einem militärischen Jeep zu kombinieren, um ihn von einem schweren Bomber aus abzusetzen. Allerdings wurde das Projekt trotz recht erfolgreicher Tests gestrichen.

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Vor- und Nachteile des Tragschraubers

Tragschrauber, gebaut von Enthusiasten aus Sergijew Possad Den Entwicklern des Tragschraubers ist es gelungen, eine Vielzahl von Sicherheits- und Wirtschaftlichkeitsproblemen zu lösen, die bei Flugzeugen oder Hubschraubern nicht realisiert werden konnten:

Ein Geschwindigkeitsverlust, beispielsweise beim Ausfall des Hauptantriebs, führt nicht zu einem Strömungsabriss oder Absturz.
Die Autorotation des Rotors ermöglicht eine sanfte Landung selbst bei vollständigem Verlust der Vorwärtsbewegung. Übrigens wird diese Eigenschaft auch bei Hubschraubern genutzt – dort ist der Autorotationsmodus in Notfallsituationen vorgesehen.
Kurze Start- und Landestrecke.
Wenig anfällig für thermische Strömungen und Turbulenzen.
Wirtschaftlich im Betrieb, einfach im Bau, preiswerter in der Produktion.
Die Steuerung eines Tragschraubers ist viel einfacher als bei Flugzeugen oder Hubschraubern.
Praktisch unempfindlich gegenüber Wind: 20 Meter pro Sekunde gelten als normale Bedingungen.

Natürlich gibt es auch eine Reihe von Nachteilen, die von Konstrukteuren und Enthusiasten kontinuierlich angegangen werden:

Es besteht die Gefahr eines Kippsturzes bei der Landung, insbesondere bei Modellen mit schwachen Heckleitwerken.
Das Phänomen der „Toten Zone der Autorotation“, das zum Stillstand des Rotors führen kann, ist noch nicht vollständig erforscht.
Flüge mit einem Tragschrauber unter Konditionen möglicher Vereisung sind unzulässig – dies könnte den Rotor aus dem Autorotationsmodus bringen.

Insgesamt überwiegen die Vorteile jedoch erheblich die Nachteile, was den Tragschrauber zu einem der sichersten Fluggeräte macht.

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Gibt es eine Zukunft?

Selbstgebauter Gyrocopter Fans dieser Art von Mini-Luftfahrt antworten auf eine solche Frage einstimmig, dass das “Zeitalter der Gyrocopter” gerade erst beginnt. Das Interesse an diesen Fluggeräten ist neu entfacht, und in vielen Ländern der Welt werden derzeit Serienmodelle solcher Flugzeuge produziert.

In Bezug auf Kapazität, Geschwindigkeit und sogar Kraftstoffverbrauch konkurriert der Gyrocopter mutig mit herkömmlichen Personenwagen, übertrifft diese jedoch durch seine Vielseitigkeit und die Freiheit von Straßen.

Neben der reinen Transportfunktion finden Gyrocopter Anwendung bei der Überwachung von Wäldern, Küsten, Bergen oder belebten Autobahnen und können auch für Luftfotografie, Videoaufnahmen oder Beobachtungen verwendet werden.

Einige moderne Modelle sind mit einem “Sprung”-Startmechanismus ausgestattet, während andere einen erfolgreichen Start von einem Ort aus bei einer Windgeschwindigkeit von mehr als 8 km/h ermöglichen, was die Funktionalität von Gyrocoptern weiter erhöht.

Der führende Hersteller auf dem heutigen Markt für solche Geräte ist das deutsche Unternehmen „Autogyro“, das bis zu 300 Maschinen pro Jahr produziert. Auch die Russen geben sich Mühe: In unserem Land werden zahlreiche Serienmodelle hergestellt, wie „Irkut“ des Irkutsker Flugzeugwerks, „Twist“ des Aeroklubs „Twister-Club“, „Jäger“ des NPF „Aero-Astra“ und andere.

Die Zahl der Fans dieser Art, den Himmel zu erobern, wächst ständig.