Flugschrauber

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Kombinationsflugschrauber Piasecki X-49
XH-59A Advancing Blade Concept (ABC) Rotor System
Fairey Rotodyne
Modell der VFW H-3
McDonnell XV-1

Flugschrauber (englisch gyrodyne) ist die Bezeichnung für ein senkecht start- und landefähiges hybrides Luftfahrzeug, das konstruktive Elemente von Tragschraubern und Hubschraubern kombiniert.[1][2] Für den Start und Schwebeflug wird, wie beim Hubschrauber ein Rotor zur Auftriebserzeugung eingesetzt, beim Vorwärtsflug wird der dynamische Auftrieb des Rotors oft von festen Tragflächen unterstützt, während der Vortrieb durch Propeller oder getrennte Strahltriebwerke erzeugt wird. Für den Rotor- und Propellerantrieb wird in der Regel ein gemeinsames Triebwerk verwendet. Für eine weitergehende Unterteilung von Flugschraubern wird die Auslegung ohne Tragflächen als Flugschrauber und diejenigen mit Tragflächen als Kombinationsflugschrauber klassifiziert.

Definition[Bearbeiten]

Flugschrauber[Bearbeiten]

Nach der Definition von Gersdorff & Knobling[3] sind Flugschrauber dadurch gekennzeichnet, dass sie wie Tragschrauber einen oder mehrere Rotoren besitzen, die aber zur Auftriebserzeugung während des Vorwärtsfluges mit der Antriebsmaschine verbunden bleiben, wobei die Triebwerksleistung auf Rotorwellen und Druck- oder Zugpropeller verteilt wird. Rotor und Vortriebseinrichtungen können auch getrennte Triebwerke besitzen. Der Rotor erzeugt lediglich Auftrieb, der Vortrieb wird durch Propeller oder Strahltriebwerke generiert. Der dadurch entlastete Rotor erlaubt etwas höhere Fluggeschwindigkeiten als ein Hubschrauber. Das auftretende Reaktionsmoment muss wie bei Hubschraubern ausgeglichen werden.

Nach der Definition von Polte[4] ist ein Flugschrauber ein Hubschrauber mit zusätzlichem Vortrieb durch eine oder mehrere Luftschrauben. Die weitergehende Beschreibung entspricht der von Gersdorff & Knobling.

Kombinationsflugschrauber[Bearbeiten]

Kombinationsflugschrauber (englisch Compound Gyroplane) besitzen zusätzlich noch feste Tragflügel. Bei Start und Landung wird die gesamte Leistung auf den Rotor übertragen. Im Reiseflug erfolgt die Auftriebserzeugung überwiegend durch die Tragflächen; der Rotor kann in diesem Flugzustand vom Triebwerk abgekuppelt und auf geringen Widerstand eingestellt werden. Im englischen Sprachgebrauch werden Kombinationsflugschrauber deshalb auch als Unloaded Rotor VTOL-Flugzeuge bezeichnet.[5] Es sind in dieser Konfiguration Geschwindigkeiten bis etwa 400 km/h möglich.[6][3] Diese am häufigsten anzutreffende Bauausführung wird im englischen Sprachraum gelegentlich zur Kategorie der Wandelflugzeuge (Convertiplanes) gezählt. Verbundhubschrauber und Kombinationsflugschrauber unterscheiden sich also lediglich darin, dass in letzterem noch zusätzlich Einrichtungen zur Vortriebserzeugung verwendet werden.

Antriebskonzepte[Bearbeiten]

Getrennte Antriebe für Rotor und Vortrieb[Bearbeiten]

eine Wellenturbine + zwei Strahlturbinen
  • 1972: Sikorsky S-69/XH-59[7]
    eine Pratt & Whitney Canada PT6 Wellenturbine + zwei Pratt & Whitney J60 Turbojets
Blattspitzenantrieb + Wellenturbine
Blattspitzenantrieb + Sternmotor

Gemeinsamer Antrieb für Rotor und Vortrieb[Bearbeiten]

Geschichte[Bearbeiten]

Flettner Fl 185 Gersdorff S. 30, Mitte bis Ende der 1930er Jahre entwickelt Sikorsky S-61F[8] Juli 1965 390 km/h (noch ohne Tragflächen) Bell 533 1960er Jahre, Weiterentwicklung der UH-1, zuerst mit zusätzlichen Strahltriebwerken und auch noch gepfeilte Tragflügel, die im Jahr 1969 eine Maximalgeschwindigkeit von 508 km/h ermöglichten. Die Bell 533 war der erste Drehflügler, der 400 km/h überschreiten konnte. Im Rahmen eines amerikanischen Versuchsprogramms wurden ab den 1980er Jahren eine zu den Wandelflugzeugen gehörende konstruktive Auslegung getestet, bei denen der Rotor im Horizontalflug gänzlich stillgelegt wird und als zusätzliche Tragfläche wirkt: Boeing X-50 und Sikorsky X-wing.

Zu Beginn des 21. Jahrhunderts wurde die Idee des Flugschraubers von mehreren Unternehmen fortgeführt. So gab Sikorsky 2005 bekannt, den Technikdemonstrator Sikorsky X2 zu entwickeln. Erstflug des einzigen Modells war drei Jahre später. Ebenfalls im Jahr 2008 hatte Airbus Helicopters, damals noch unter dem Namen Eurocopter, dieses Konstruktionsprinzip wieder aufgegriffen und den Prototyp Eurocopter X3 gebaut, der zwei Jahre später seinen Erstflug hatte. Bereits 2010 begann die Entwicklung des Sikorsky S-97, der im Mai 2015 seinen Erstflug absolvierte. Ebenfalls basierend auf der X2 begann 2015 die Entwicklung von Sikorsky/Boeing SB-1 im Rahmen des Future Vertical Lift-Programmes (FVL) der US-Streitkräfte.

Das neu aufkommende Interesse des Militärs an Flugschraubern ist begründet durch die im Vergleich zu den Hubschraubern höhere Geschwindigkeit und Reichweite sowie die niedrigere Geräuschentwicklung. Allerdings stehen die Flugschrauber dabei in direkter Konkurrenz zu den Wandelflugzeugen.

Siehe auch[Bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Gyrodyne – Sammlung von Bildern, Videos und AudiodateienVorlage:Commonscat/Wartung/P 2 fehlt, P 1 ungleich Lemma

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Christoph Fischer: VFW H3 Sprinter - Entwicklung eines neuen Flugschraubers. In Flug Revue Mai 1969, S. 49.
  2. H. A. Taylor: Fairey Aircraft since 1915, Naval Institute Press, 1974, ISBN 0-87021-208-7, S. 388 f.
  3. a b von Gersdorff, Knobling: S. 255.
  4. Hans-Joachim Polte: S. 12.
  5. Markman, Holder, S. 11.
  6. Hans-Joachim Polte: S. 13.
  7. XH-59 auf aviastar.org
  8. John W.R. Taylor (Hrsg.): Jane's All The World's Aircraft - 1965-66, Sampson Low, Marston & Company Ltd., London, 1965, S. 301.