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Die Funktionsweise eines Modellhubschraubers:
Ein Motorflugzeug mit Tragflächen und Leitwerk benötigt den
Vortrieb der Luftschraube. Durch die Vorwärtsbewegung wird
an der Tragfläche Auftrieb erzeugt; das Modell hebt ab und
fliegt.
Der Hubschrauber benötigt im Gegensatz dazu keine
Vorwärtsbewegung.
Die
überdimensionale Luftschraube drehbar über dem Rumpf
gelagert. Daher wird ein Hubschrauber auch als Drehflügler
bezeichnet.
Die Entstehung des Auftriebs am Hauptrotor:
Wie bei einem Tragflügel sind die Rotorblätter profiliert und
unter einem bestimmten Winkel gegen die Luftströmung
angestellt. Der von der Luft umströmte Rotor liefert, wenn er in
Drehung versetzt wird, Auftrieb. Ab einer bestimmten Drehzahl
und Anstellwinkel der Rotorblätter wird die nach oben
gerichtete Auftriebskraft größer als die Gewichtskraft. Der
Hubschrauber hebt vom Boden ab und steigt nach oben.
Entsprechen sich Auftrieb und Gewicht, so verharrt der
Hubschrauber im Schwebeflug, wird der Auftrieb kleiner, geht
er in den Sinkflug über.
Der Drehmomentausgleich:
Die vom Motor auf den Rotorkopf übertragene Antriebsleistung
erzeugt ein Drehmoment. Dies hat zur Folge, daß sich der
Rumpf entgegen der Rotordrehrichtung dreht.
Diese Rumpfdrehung ist nicht erwünscht und muß
ausgeglichen werden. Dazu ist am Rumpfende ein Heckrotor
montiert. Die ebenfalls profilierten und angestellten Blätter des
Heckrotors erzeugen eine seitlich angreifende Kraft. Dadurch
wird der Rumpf an der Drehung gehindert; das Drehmoment
wird aufgehoben.
Die Steuerung eines Modellhubschraubers
Das wichtigste Unterscheidungsmerkmal zum Flächenflugzeug
ist, daß das Antriebselement, der Hauptrotor, gleichzeitig
wichtigstes Steuerelement ist.
Zur Steuerung des Hubschraubers dienen sowohl der Haupt-
als auch der Heckrotor. Am Hauptrotorkopf befindet sich ein
sogenannter Hilfsrotor, der die Steuerbewegungen auf den
Hauptrotor überträgt.
Die auf der Hauptrotorwelle angebrachte Taumelscheibe,
welche in allen Richtungen verstellbar ist, dient dabei als
mechanisches Übertragungsglied für die Steuerbefehle. Zur
Ansteuerung der Taumelscheibe dienen das Pitch, Roll- und
Nickservo.
Die Funktion der Taumelscheibe:
Um vorwärts, rückwärts bzw. seitlich fliegen zu können, muß
die Rotorkreisebene des Hauptrotors in die gewünschte
Flugrichtung geneigt werden.
Ornith 46
Tragfläche
ist
wie
Dazu werden die Anstellwinkel der Rotorblätter pro Umlauf
verändert.
= zyklische Blattverstellung.
Um steigen und sinken zu können werden die Rotorblätter
gleichsinnig angesteuert.
= kollektive Blattverstellung
eine
Gesteuert werden 4 Hauptfunktionen:
-
Steigen und Sinken: "Pitch, Gas"
Über gleichsinnige Veränderung des Anstellwinkels der
Hauptrotorblätter bei gleichzeitiger Gasänderung.
-
Rollen: "Roll"
(Bewegung um die Längsachse)
Über seitliches Neigen der Hauptrotorebene.
-
Nicken: "Nick"
(Bewegung um die Querachse):
Über Neigen der Hauptrotorebene nach vorn und hinten.
-
Gieren: "Heck"
(Bewegung um die Hochachse):
Über Anstellwinkelveränderung der Heckrotorblätter.
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