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Siehe unter Aktuelles / Neuigkeiten (Schweizerzulassung)
Geschichte des Tragschraubers, Gyrocopter, Gyroplane, Autogyro Tragschrauber gibt es schon länger als man vielleicht zu Denken glaubt:
1907
Zu dieser Zeit experimentierten Louis und Jacques Bréguet zusammen mit
Professor Richet mit ersten Hubschrauber-Prototypen. Die ersten Flüge
waren sehr kurz aber von großer historischer Bedeutung. Es dauerte nicht
lang und es stieg der "Gyroplan" von Bréguet und Richet bis ca. 4 Meter
in die Höhe, dies war Ihr Modell Nr. 2 und war ein Zwitter zwischen
einem Hubschrauber und einem Flugzeug.
1920
In Frankreich, Spanien und den Vereinigten Staaten erprobten Ingenieure
motorgetriebene Fluggeräte für den Vortrieb und Drehflügel oder Rotoren
für den Auftrieb. Der Franzose Oehmichen hat vier Auftriebsrotoren
verwendet, außerdem dienten ihm zwei Hilfspropeller zur Erzeugung des
Vortriebs, der Stabilisierung und der Steuerung.
Am 06.11.1922 flog der Hubschrauber Nr. 2 von Oehmichen etwa 30
Schwebeflüge in Höhen bis zu 3 Metern, legte eine Strecke von ca. 90
Metern über dem Boden zurück und schaffte Flugzeiten von bis zu 3
Minuten.
1923
Der spanische Ingenieur Juan de la Cierva gab seinem Flugapparat den
Namen "Autogiro" bzw. Tragschrauber. Die Experimente führte er durch, da
er mit einem selbst entwickelten Bomber abstützte nachdem er in einen
überzogenen Flugzustand geriet.
Der Motor des Autogiros, welcher auch Drehflügelflugzeug genannt wurde,
trieb einen normalen Zugpropeller an. Bei genügend Geschwindigkeit
begann der Auftriebsrotor sich im Fahrtwind zu drehen und erzeugte nach
kurzer Zeit genügend Auftrieb um abzuheben. In der Luft konnte der
Tragschrauber dann die gleichen Manöver ausführen wie jedes andere
Flugzeug, bei der Landung allerdings war seine Vorwärtsgeschwindigkeit
sogar bei weitem geringer. La Ciervas erster Tragschrauber flog am
31.01.1923 am Flughafen Cuatro Vientos in der Nähe von Madrid einen
Kreis von 4 Kilometern in 3 Minuten und 30 Sekunden.
1927
Der in Berlin ansässige Oberingenieur Engelbert Zaschka konstruierte
einen der ersten Vorläufer des Trag- und Hubschraubers. Dabei handelte
es sich um eine Art Drehflügelflugzeug, einem kombinierten Trag- und
Hubschrauber, der mit zwei Rotoren ausgestattet war. Im Unterschied zu
den bis damals bekannten Drehflügelflugzeugen waren die Rotoren des
Zaschka-Rotationsflugzeugs mit einer zwei Kreiseln wirksamen
Schwungmasse zwangsläufig rotierend verbunden. Mit dieser Technik wurde
die Gleichgewichtsregelung des Flugapparates geregelt. Die Anordnung
ermöglichte mit abgestelltem Motor den gefahrlosen senkrechten Gleitflug
auszuführen. Bei einer im Jahr 1927 konstruierten Versuchsmaschine
wurde eine mit 14 Metern Durchmesser rotierende Hubschraube auf einem
Gerüst aufmontiert. Mit einer Motorleistung von 15 PS wurde der 360
Kilogramm schwere Apparat infolgedessen vom Erdboden abgehoben. Wegen
fehlender finanzieller Mittel konnte diese Versuchsreihe nicht beendet
werden.
1928
Am 18.09.1928 wurde bei einem Flug über den Ärmelkanal mit dem Autogiro
Cierva C.8.II demonstriert, dass Turbulenzen dem Tragschrauber nichts
ausmachen. Des Weiteren erreichte er auch eine Höhe von 1200 Metern bei
einer Flugdauer von 18 Minuten. Auch bei den anschließenden Landungen
wurden Anflugwinkel zwischen 15 und 80 Grad gewählt und gezeigt, dass
auf sehr begrenztem Raum sicher gelandet werden kann. Damit zeigte das
neue “Flugzeug mit den rotierenden Flügeln”, daß beim Landeanflug
niemals der fatale Strömungsabriß auftreten konnte unter beibehaltung
der praktischen Vorzüge einer hohen Fluggeschwindigkeit.
Allerdings konnten diese Erfolge nicht die Tatsache verschleiern, dass
der Startvorgang damals noch eine recht umständliche Sache war. Da die
Rotoren keinerlei Antrieb hatten, konnten sie dem Tragschrauber im Stand
auch keinen Auftrieb verleihen, womit eine lange Anrollstrecke vonnöten
war, wenn dann der Boden noch hart und uneben war, schlugen die
Rotorblätter häufig gegen das Leitwerk.
1929
1929 konstruierte sein Erfinder ein Leitwerk, das vor den Rotoren
geschützt war, und im selben Jahr versahen diejenigen amerikanischen
Firmen, die den Tragschrauber unter Lizenz nachbauen durften, den
Autogiro mit einer Vorrichtung, die einen Teil der Antriebsenergie auf
die Rotoren übertrug, und erst wenn die Auftriebsgeschwindigkeit
erreicht war, drehten sich die Rotoren wieder frei: Diese Abänderungen
verringerte die Anrollstrecke auf nunmehr angenehme 10 bis 30 Meter.
Nachdem de la Cierva bei einem Flugzeugabsturz im Dez. 1936 ums Leben
kam, ging eine Leitfigur für die Entwicklung der Tragschrauber verloren.
1937 In Frankreich verbesserten Louis Breguet und Rene Dorand ihren
"Gyroplane" ständig weiter und konnten 1937 bei Probeflügen neue
Weltrekorde aufstellen. Diese wurden wenige Monate später von den
erstaunlichen Leistungen des deutschen Hubschraubers Focke-Wulf Fw 61,
welchen Professor Focke entwickelt hatte, wiederum deutlich in den
Schatten gestellt.
1942 In Deutschland wurde der Tragschrauber – Focke-Achgelis Fa 330 auch
„Bachstelze“ genannt – an einer Leine hinter dem aufgetaucht fahrenden
U-Boot her gezogen. In dem unmotorisierten Schlepp-Tragschrauber saß als
Ausguck eine Person. In Großbritannien diente der Tragschrauber Ciera
C.30 „Rota“ – in Form einer Staffel als Radarüberwachung. Sogar in Japan
verwendete man ihn als Artilleriebeobachtung und Abwehr von U- Booten,
durch umgebaute Frachter.
1964
Dr. Igor Bensen erfand den Gyrocopter neu. Dieser „Gyro“ bekam sogar im
Fliegerkreis hohe Anerkennung und bekam einen Auftritt in einem
James-Bond Film.
1983
Das Ultra-Leicht-Fliegen (kurz UL) wird in Deutschland legalisiert,
nachdem dieser Flugsport im Ausland immer beliebter wurde. Dies
ermöglicht überhaupt erst das legale Fliegen der UL-Geräte im deutschen
Luftraum.
1990
In den 90er Jahren folgte die Entwicklung des ersten Tragschraubers im
UL-Format dem Magni M14/M16, durch den Italiener Magni. Kurz danach
folgte die spanische Firma ELA mit dem ELA 07.
2003
Mit dem MT-03 (letztich ein stark modifizierter ELA07) gelang es zwei
deutschen Pionieren Thomas Kiggen und Michael Ulrich als Träger des
Tragschrauber Erprobungsprogramm des DULV im Oktober 2003 die erste
Musterzulassung für Tragschrauber in Deutschland zu erhalten, trotz der
strengen Bauvorschriften für die Luftsportgeräte. Die Bezeichnung des
MT-03 ist eine Ableitung der Vornamen (Michael und Thomas) und dem
Musterzulassungsjahr
2003 Kurz darauf legten Sie den Grundstein für die
erste zugelassene Ausbildungsstätte für Tragschrauberpiloten in
Deutschland.
Um den Prototypen nach der Musterzulassung zu einem serienfähigen Gerät
und mit entsprechenden Stückzahlen zu Produzieren gaben Sie in
2004 die
Produktion in die Hände der Firma Autogyro-Europe, welche die nötige
Infrastruktur und das KnowHow für die Produktion haben. Seitdem kann man
in Deutschland das Tragschrauberfliegen offiziell erlernen. Für Piloten
mit einer vorhandenen Ultraleicht-Lizenz sind nur eine zusätzliche
Prüfung und wenige Flugstunden nötig.
HEUTE
Heute wird der Gyrocopter viel für Hobby- und Freizeitflüge genutzt und
bietet als Tragschrauber den Vorteil niedriger Anschaffungs- und
Betriebskosten.
Aber auch für Rund-, Foto- und Kontrollflüge ist es ein
unvergleichliches Gerät. So nutzt die Landespolizei Brandenburg nach
umfangreichen Tests in 2007-2008, welches die Praxistauglichkeit des
Tragschraubers für die Polzei bestätigt hat, bei Bedarf den
Tragschrauber für Ihre Einsätze.
ZUKUNFT
Unternehmen planen und experimentieren mit anderen
Tragschraubervarianten, welche zum einen mehr Zuladung vertragen, Bsp. 4
Personen und mehr. Aber auch als Gerät welches für den Flug und die
Strasse geeignet sein soll. Hier wird noch einiges passieren, soviel
ist sicher.
Quellangaben:
http://www.gyrocopter-hamburg.de
http://de.wikipedia.org/wiki/Tragschrauber
Bei einem Tragschrauber (Autogiro, Gyroplane, Gyrocopter) oder Flugschrauber dient ein antriebsloser Rotor, anstelle von festen Tragflächen, der Erzeugung des Auftriebs. Der Vortrieb erfolgt durch einen Motor und Propeller oder auch durch Schleppen.
Autorotation
Als Autorotation bezeichnet man das nur durch Luftströmung (Fahrtwind) bei einem Drehflügel-Flugzeug erzeugte, freie Rotieren eines Rotors. Die Rotorblätter setzen die Energie des Luftstroms dabei in dynamischen Auftrieb um, vergleichbar dem Tragflügel eines Starrflügel-Flugzeugs.
Warum dreht sich ein Rotor von selbst? Bei einem Rotor erhöht sich die Geschwindigkeit vom Zentrum zum Blattende kontinuierlich. Entsprechend ändern sich Anströmgeschwindigkeit und Anstellwinkel des Profils ständig. Wird für verschiedene Punkte am Rotor ein Kräfteparallelogramm gezeichnet, zeigt sich, dass in einem gewissen Bereich die resultierende Kraft eine Vorwärtskomponente bezüglich der Bewegungsebene des Rotors hat. Grob gesagt, produziert das innere Drittel des Rotors vorwiegend Luftwiderstand, das mittlere Vortrieb und das äussere Auftrieb. Das Ganze wird noch komplizierter durch den Umstand, dass sich das voreilende Blatt schneller und mit einem andern Anstellwinkel bewegt. Beim rückeilenden Blatt ist die relative Anströmgeschwindigkeit in der Nähe des Rotorkopfes in einem kreisförmigen Bereich sogar negativ. Autorotation entsteht nur, wenn der Rotor von schräg unten angeströmt wird. Steht der Rotor durch ein missglücktes Manöver neutral oder gar negativ im Luftstrom, bleiben dem Piloten ein paar wenige Sekunden zum Reagieren. Bei negativer Belastung verringern sich Drehzahl und Auftrieb schlagartig; das Gerät liesse sich nur aus grosser Höhe überhaupt noch abfangen Das wichtigste hierbei ist: Das der Rotor ausschließlich durch den Luftstrom angetrieben wird (Ahornsamen Prinzip) Durch den Luftantrieb besteht eine geringe mechanische Belastung und es ist kein kompliziertes Getriebe notwendig. Der Antriebsausfall ist unkritisch. Gyrocopter haben keine Mindestgeschwindigkeit und können somit nicht in einen überzogenen Flugzustand geraten. Warum fliegen Tragschrauber (meistens!) stabil und sicher? Der Rotor ist ein Kreisel, Kreisel neigen dazu ihre Lage im Raum beizubehalten. Wirkt auf einen Kreisel eine Kraft, "weicht er der Kraft in der Drehebene aus", er präzediert. Das voreilende Rotorblatt erzeugt mehr Auftrieb als das Rückeilende. Wäre es kein Kreisel, würde die Rotorebene nach links kippen (in der Rotation eilt das rechte Blatt voran).Wegen der Kreiselwirkung wird der Tragschrauber jedoch vorne angehoben. Diesem Drehmoment um die Querachse wirkt ein mit zunehmendem "aufbäumen", ein ebenfalls zunehmendes Gegenmoment der Gewichtskraft entgegen ( Flugzeugrumpf + Pilot + Motor + Leitwerk + Kraftstoff hängen wie ein Pendel an der Rotorscheibe). Mehr Schub vom Motor bedeutet mehr Geschwindigkeit = mehr Auftrieb = wir steigen! Weniger (oder kein) Schub vom Motor bedeutet weniger Geschwindigkeit = weniger Rotordrehzahl = weniger Auftrieb = wir sinken! Reicht die Rotordrehzahl nicht mehr aus, die Flughöhe zu halten, geht der Tragschrauber in einen Sinkflug über. Der Anstellwinkel steigt wieder an, der Rotor wird auf Drehzahl gehalten. Ein Tragschrauber kann also niemals "überzogen" werden, er kann gar nicht anders, als sich seine Fahrt zu holen. Der Gleitwinkel ohne Motorleistung beträgt etwa 1:4 (UL- Flugzeuge haben bis zu 1:10), die Landerollstrecke beträgt aber nur 0 - 15 m, weil die Vorwärtsgeschwindigkeit dann sehr gering ist (typischerweise 20 bis 60 km/h)
So ist es dann auch bei einem Motorausfall möglich sicher und heil zu landen!
Vergleich zum Hubschrauber
Die Autorotation ermöglicht es einem Hubschrauber, ohne angetriebenen Hauptrotor zu landen. Sie ist Basis des Notmanövers nach Ausfall des Antriebes oder notwendiger Drosselung des Antriebes nach Ausfall des Heckrotors. Sie ist vergleichbar mit dem Gleiten eines Flugzeugs ohne (funktionierenden) Motor und gliedert sich in zwei Phasen:
In der ersten Phase werden Höhe und Geschwindigkeit des Fluggerätes im kontrollierten, aber relativ steilen Gleitflug Drehzahl des Rotors umgewandelt, die Luftströmung von unten ("Fahrtwind") übernimmt den Antrieb des Rotors. Dazu wird der Anstellwinkel des Rotors mit dem Kollektivhebel (Pitch) sehr niedrig eingestellt. Somit hat der Rotor einen geringen Widerstand, erzeugt aber auch nur noch wenig Auftrieb. Das Prinzip der Auftriebserzeugung gleicht in diesem Flugzustand dem des Tragschraubers. In dieser Phase soll bei beherrschbarer Geschwindigkeit und Sinkrate möglichst viel Rotationsenergie im Rotor aufgenommen werden. Als optimal gilt, abhängig vom Typ des Fluggeräts, eine Geschwindigkeit von 110-130 km/h bei einer Sinkrate von 5-10 m/s. Die Rotordrehzahl wird leicht erhöht auf ca. 103% gehalten, sie darf nicht wesentlich unter 100% sinken. In der zweiten Phase kurz über dem Boden wird dann durch starkes Anstellen des Rotors (sog. flare) wieder mehr Auftrieb erzeugt, sodass die im drehenden Rotor gespeicherte kinetische Energie kurzzeitig in stärkeren Auftrieb umgewandelt und somit ein weiches Aufsetzen ermöglicht wird. Die Autorotationslandung stellt hohe Anforderungen an den Piloten und erfordert regelmäßiges Training, da das richtige Maß und der Zeitpunkt der Pitch-Veränderung präzise getroffen werden müssen. Dies ist vor allem darin begründet, daß die kinetische Energie des Rotors nur einmal zur Auftriebserhöhung (nötig zum Bremsen des raschen Sinkflugs während der Abstiegsphase) zur Verfügung steht. Wird der Anstellwinkel zu früh erhöht, ist der Hubschrauber schon in zu großer Höhe abgebremst und kann dann bei nachlassender Drehgeschwindigkeit des Hauptrotors"durchsacken". Wird der Anstellwinkel zu spät erhöht, reicht die verbleibende Flughöhe unter Umständen nicht mehr aus, den Hubschrauber ausreichend abzubremsen.
Für die Durchführbarkeit einer Autorotations-Landung ist die Flughöhe entscheidend: Nur bei ausreichender Höhe über dem Boden kann ein (aufgrund etwa eines Motorausfalls) zu langsam drehender Rotor in der ersten Phase der Autorotations- Landung wieder ausreichend Fahrt aufnehmen.
Arrow copter A20 MTO Sport Auto-Gyro, Calidus, Cavalon Magni M16 Trainer, M22 Voyager, M24 Orionmit Motor: Rotax 912 / 914
Welche Lizenz wird benötige um in der Schweiz einen Gyrocopter zu
Fliegen? (stand 2015) siehe unter Aktuell / Neuigkeiten
+ PPL (A), oder PPL (H), oder R-PPL (A), oder
R-PPL (H) + Tragschrauber-Lizenz nach DULV (Deutschen
Ultraleichtflugverbandes) + Voice (Funk) + Eigenbau 51% (Experimental) http://www.ecolight.ch/NewFiles/GYRO.html
