Technische Infos Gyrocopter Autogyro MT-03
Der Gyrocopter oder auch Tragschrauber ist ein Ultraleicht-Fluggerät mit einem maximalen Startgewicht von 450kg. Angetrieben wird er durch einen Schubpropeller im Heckbereich. Der obere Hauptrotor ist nicht durch einen Motor angetrieben sondern dreht sich eigenständig durch die Luftdurchströhmung des Fahrtwindes in sogenannter Autorotation. Daher gelten Gyrocopter als die sichersten Fluggeräte weltweit.
Motor: Rotax 912uls, 100 PS
Rotordurchmesser: 8,40 m
max. Abfluggewicht: 450 kg
Höchstgeschwindigkeit: 185 km/h
Reisegeschwindigkeit: 145 km/h
Minimalgeschwindigkeit: 30 km/h
Steigrate: 5m/s
benötigte Startrollstrecke: 10-70 m
benötigte Landerollstrecke: 0-15 m
Reichweite: ca. 400 km
Maximale Flughöhe: 10.000 ft (ca. 3.000 m)
Gyrocopter / Tragschrauber
Ein Tragschrauber, auch Autogyro (die Schreibweise Autogiro war ein von Cierva verwendeter und geschützter Markenname), Gyrokopter oder Gyrocopter genannt, ist ein Drehflügler und ähnelt in seiner Funktionsweise einem Hubschrauber. Jedoch wird hier der Rotor nicht durch ein Triebwerk, sondern passiv durch den Fahrtwind in Drehung versetzt (Autorotation). Der Auftrieb ergibt sich dabei durch den Widerstand des sich drehenden Rotorblattes bei nach hinten geneigter Rotorfläche. Der Vortrieb erfolgt, wie beim Starrflügelflugzeug, meist durch ein Propellertriebwerk.
Technik
Der Antrieb erfolgt meist durch Kolbentriebwerke und Propeller. Der Rotor wird an einem Mast befestigt. Ein Schlaggelenk, das eine Winkeländerung des Rotorblattes zulässt, wenn es gegen den Wind läuft, ist zentrales Merkmal eines Tragschraubers. Eine Taumelscheibe wird nicht benötigt, zur Steuerung kann der komplette Rotor geschwenkt werden. Zusätzlich wird ein herkömmliches Seitenruder zur Steuerung benötigt. Aufgrund der geringen Geschwindigkeit wird meist ein festes Fahrwerk verwendet. Eine geschlossene Kabine ist eher selten. Einige Modelle setzen zusätzliche Tragflächen ein. Tragschrauber benötigen nur eine sehr kurze Startrollstrecke, von wenigen Metern bis etwa 100 m, und gehören damit zur Gruppe der ESTOL-Flugzeuge. Die Landerollstrecke liegt zwischen 0 und einigen 10 m. Zur weiteren Verkürzung der Startstrecke kann der Rotor vor dem Start durch einen weiteren Motor oder eine Getriebeeinheit auf die Startdrehzahl beschleunigt oder auch von Hand angeworfen werden. Die Autorotation kommt dadurch zustande, dass das Rotorblatt im inneren Bereich der Rotorebene einen so hohen Anstellwinkel hat, dass eine das Blatt beschleunigende Kraft resultiert. Im äußeren Durchmesser hingegen bremst die Resultierende das Blatt. Diese Kräfte sind im stationären Flug im Gleichgewicht. Erhöht man den Anstellwinkel der Rotorebene, verschiebt sich die Grenze zwischen beschleunigendem Bereich und abbremsendem nach außen, es entsteht ein Ungleichgewicht zugunsten der Beschleunigung, ergo: der Rotor erhöht seine Drehzahl. So wird verständlich, wie der Tragschrauberrotor stets automatisch die nötige Rotordrehzahl einnimmt, um die Maschine zu tragen.
Sicherheit und Stabilität
Da der Rotor nur durch den Luftstrom angetrieben wird, ist er mechanisch gering belastet und es ist kein kompliziertes Getriebe notwendig. Der Antriebsausfall ist ebenfalls unkritisch. Tragschrauber haben keine Mindestgeschwindigkeit und können somit nicht in einen überzogenen Flugzustand geraten. Das war auch die Motivation des Erfinders Juan de la Cierva. Der richtige Umgang mit diesen Fluggeräten muss trotzdem gut geschult sein, denn die Tücke besteht dabei bei negativen Anstellwinkeln, welche (ähnlich wie zu große Anstellwinkel bei anderen Fluggeräten) zu einem kritischen Flugzustand führen können. Negative Anstellwinkel werden durch starkes Stoßen am Steuerknüppel erreicht (gleichzeitig hohe Vortriebsleistung verstärkt den negativen Effekt).
Tragschrauber im Vergleich zu Hubschrauber und Flugzeug
Vorteile eines Tragschraubers sind:
- Wartung und Betrieb eines Hubschraubers ist wegen der komplizierteren Mechanik doppelt bis dreimal so teuer wie die Unterhaltung eines Tragschraubers.
- Die Bauart eines Tragschraubers ist viel simpler als die des Hubschraubers. Auch dieser besitzt nur einen Motor, jedoch muss neben dem Haupt- mit einer relativ aufwendigen Übertragung auch der Heckrotor angetrieben werden. Die zyklische und kollektive Blattsteuerung des Hubschraubers ist ebenfalls weitaus aufwendiger als die bei kleinen Gyrocoptern übliche Kopfkippsteuerung. Bei größeren Tragschraubern nimmt die Komplexität der Rotoranlage zu, erreicht aber meist nicht den Komplexitätsgrad von Hubschraubern.
- Anders als beim Hubschrauber ist der Ausfall des Antriebs relativ ungefährlich. Der Hubschrauber geht bei Motorausfall zur Autorotation über – aber eine Notlandung mit Autorotation gilt als sehr schwierig. Der Tragschrauber dagegen befindet sich ständig in Autorotation, dadurch entfällt die beim Hubschrauber entstehende Umschaltzeit, in der der Hubschrauberrotor an Drehzahl verliert.
- Der Tragschrauber kennt keinen Strömungsabriss wegen zu geringer Fahrt, da die Drehzahl des Rotors wichtiger ist als die Vorwärtsfahrt. Im Vergleich mit Flugzeugen kann der Gyrocopter eine kürzere Startstrecke und eine bei weitem kürzere Landerollstrecke von nur zehn Metern haben. Die geringe Fahrt beim Landen macht auch die Notlandung ungefährlicher als bei Flächenflugzeugen, da sich die Landerollstrecke extrem verkürzt. Auch sind steilere Anflüge möglich.
- Der Tragschrauber ist einfacher zu beherrschen als ein Hubschrauber und nicht schwieriger zu fliegen als ein Flugzeug.
- Der Tragschrauber ist, anders als der Hubschrauber und das Flächenflugzeug, sehr unempfindlich gegen Turbulenzen und fliegt daher ruhiger als Flächenflugzeuge, insbesondere als Ultraleichtflugzeuge.
- Der Platzbedarf im Hangar ist geringer als bei Flugzeugen.
Nachteile:
- Im Gegensatz zum Hubschrauber kann ein reiner Tragschrauber nicht schweben und in der Regel nicht senkrecht starten und landen.
- Der Leistungsbedarf ist im Vergleich zu Flugzeugen bei gleicher Masse höher. Tragschrauber sind in diesem Punkt etwa gleichwertig zu Hubschraubern.