Heckrotor-Konfiguration

Heckrotor eines Hubschraubers, mittig die Anlenkung der Blattverstellung

Die Heckrotor-Konfiguration ist eine verbreitete Bauweise bei Hubschraubern, um das von dem Hauptrotor erzeugte Drehmoment auszugleichen. Dabei wird von dem an einem Heckausleger außerhalb des Rotorkreises angebrachten Heckrotor ein horizontaler Schub erzeugt, um der Drehung des Rumpfes um die Hochachse (Gierachse) entgegenzuwirken. Die Idee, horizontalen Schub gegen die Rotorbewegung einzusetzen, um das Fluggerät zu stabilisieren, stammt ursprünglich von Étienne Œhmichen und war ein Ergebnis intensiver Naturbeobachtungen.

Die Heckrotor-Konfiguration wurde von Igor Sikorski einsatzreif entwickelt und am Sikorsky VS-300 im Jahre 1939 erstmals erfolgreich demonstriert. Wegen der geringeren Entwicklungs-, Bau- und Wartungskosten gegenüber Doppelrotoren (Koaxialrotor oder Tandem-Konfiguration) wird diese Bauweise bis heute bei der Mehrzahl der Helikopter eingesetzt.

Funktion

Funktionsprinzip des Heckrotors

Wegen des seitlichen Schubs verbleibt neben dem Drehmoment eine seitlich auf den Rumpf wirkende Kraft, der Drift. Dieser ist bei Start, Landung und im Schwebeflug vom Piloten durch eine gegengerichtete Roll-Bewegung auszugleichen. Bei einigen Modellen mit Hover-Automatik erfolgt dies automatisch, so dem russischen Mil Mi-26.

Im Vorwärtsflug übernehmen bei vielen Modellen aerodynamische Steuerflächen, etwa ein Seitenleitwerk am Heckausleger, mit zunehmender Geschwindigkeit die Stabilisierung um die Hochachse. Bei einigen Hubschraubern ist der Heckrotor wiederum etwas nach unten gerichtet, um dem Gewicht des Heckauslegers durch den nach schräg unten gerichteten Luftstrom entgegenzuwirken; beim Sikorsky UH-60 etwa beträgt dieser Winkel 20 Grad.

Neben dem Drehmomentausgleich dient der Heckrotor auch zur Steuerung des Hubschraubers um die Gierachse, also der rechts/links-Drehung (auch Giermoment). Der Schub des Rotors wird in der Regel durch ein Gestänge gesteuert, das den kollektiven Einstellwinkel der Rotorblätter ändert, nach dem gleichen Prinzip wie beim Hauptrotor. Der Heckrotor beansprucht bis zu 20 % der Motorleistung eines Hubschraubers.

Heckrotoren haben zwei bis sechs Blätter, wobei teils auch eine X-förmige Anordnung eingesetzt wird (z. B. Mil Mi-28). Mehr als 60 % der Geräuschentwicklung eines Hubschraubers resultieren vom Heckrotor. Um diese sowie die Verletzungsgefahr zu senken, werden daher auch gekapselte Heckrotoren eingesetzt, der sogenannte Fenestron. Hier sind die bis zu 18 Blätter teils asymmetrisch angeordnet, um Lärmspitzen weiter zu reduzieren.

Siehe auch

Andere Konzepte zum Ausgleich des Drehmomentes:

Hubschrauber mit seitlichen Rotoren - Tandem-Konfiguration – Koaxialrotor – Flettner-Doppelrotor – Blattspitzenantrieb – NOTAR

Literatur

• Götsch, Ernst - Luftfahrzeugtechnik, Motorbuchverlag, Stuttgart 2003, ISBN 3-613-02006-8