Mantragende Helis brauchen für die Autorotation immer eine Vorwärtsbewegung, also Anströmung des Rotor von vorne.

Das ist so nicht korrekt. Auch bei Manntragenden Helis funktioniert die senkrechte AR (ist aber nicht Bestandteil der PPL-Ausbildung, weil HOGE - Hover Out of Ground Effect - üblicherweise nicht im PPL-Bereich geflogen wird).

Grundsätzlich: Wenn der Antrieb stehen bleibt, sorgen der Freilauf und die Trägheit der Rotorblätter dafür, dass sich zunächst einmal der Rotor weiter dreht. Hier spielt jetzt Eriks Erinnerung an die "Raven" - gemeint dürfte aber lediglich die R22 sein, die R44 hat deutlich schwerere Blätter - rein: je leichter das Blatt, desto kürzer die mögliche Reaktionszeit für den Piloten. Umgekehrt kannst Du in einer Bell UH1D auch nach Turbinenausfall erst mal Deinen Kaffee in Ruhe zur Seite stellen, bis Du an den Pitch musst...
Und auch je höher der Anstellwinkel (Pitch), desto kürzer ebenfalls die Reaktionszeit.
Die "kritischste" Situation für einen Motorausfall ist also ein Heli mit "leichtem" Blatt, der mit hohem Anstellwinkel auf der Stelle schwebt, und das außerhalb des Bodeneffekts.
Erste Amtshandlung des Piloten muss dann sein, den Pitch runter zu drücken. Dann braucht es ein paar Meter Höhenverlust, bis der Windradeffekt greift, und der Rotor weiter angetrieben wird. Diesmal aber eben von unten bzw. schräg unten, je nach Vorwärtsfahrt. Dieser Höhenverlust wird im Wesentlichen durch die Muster abhängige "Dead man's curve" angegeben, innerhalb derer die Kombination aus Höhe und Vorwärtsfahrt im Schnitt nicht mehr ausreicht, die AR "anzufachen". Außerhalb davon dagegen (und eben auch senkrecht oberhalb davon) funktioniert das in der Regel.

Und dann kommt in Bodennähe - wie im Bild gezeigt - der Flare, der die Drehenergie des Rotors zum Abbremsen des "Sturzes" nutzt, und die Landung, bei der man dann ggf. unter die Mindestdrehzahl kommen kann, aber dann ist man ja schon unten und hat butterweich aufgesetzt.

Ist übrigens ein spannendes Erlebnis, wenn man mit ca. 2000ft/min abwärts "fliegt" und dabei sowohl auf die Rotordrehzahl aufpassen muss (zu hoch: dann zerlegt sich ggf. der Rotorkopf, zu niedrig: dann geht des Windrad aus) als auch einen geeigneten Aufsetzpunkt suchen und passend "anfliegen" muss. Bei meinen ersten ARs habe ich entsprechend geschwitzt, aber nach meiner 20sten gings, und mittlerweile habe ich so ca. 80 oder 90 geflogene ARs. Die sind auch (Haupt-)Bestandteil meiner jährlichen Prüfung.

Olaf

ok, das heisst der Rotor wird nicht nur durch Restdrehmoment am Drehen gehalten, sondern auch durch Wind von unten. Wie funktioniert so ein Windradeffekt bei -0,2° Pitch ?

Wie funktioniert so ein Windradeffekt bei -0,2° Pitch?

Die wenigsten Helis haben überhaupt negativen Pitch (es sei denn, sie sind für die Landung auf Schiffen vorgesehen, dann können sie sich bei Wellengang während der Start- oder Landephase ggf. mit neg.Pitch aufs Deck "drücken"). -0,2° sind ja auch nicht wirklich viel. Und bei der AR variiert der Pilot den Pitch natürlich, um ggf. die Rotordrehzahl zu regulieren.

Grundsätzlich ist es ja so, dass der Hauptrotor nur in einem sehr eng begrenzten Drehzahlbereich überhaupt "funktioniert". Zu schnell, und die Mechanik zerlegt sich (Steuerstangen, diverse Gelenke,...), zu langsam, und die Aerodynamik geht komplett über die Wupper. In beiden Fällen wird aus einem Sinkflug ein Sturz, und das wollen wir ja nicht. Daher ist ständiges (sehr feines) Regulieren angesagt. Mal ein wenig "abpitchen", mal wieder nachlassen. Und dabei natürlich mit dem Stick das Landefeld ansteuern und mit den Pedalen die Richtung halten.

Über die Aerodynamischen Zusammenhänge macht man sich in dem Moment am wenigsten Gedanken. Ich könnte Dir die genauen Abläufe jetzt auch nicht aus der Hand hinmalen, sondern müsste mich da wieder einlesen. Wichtig ist, dass es funktioniert und man das auch regelmäßig übt.

Olaf

Bei Autorotations in KMYF habe ich x-mal zugesehen. Die üben das dort mit irgendeinem größeren Gerät. Sieht absolut stark aus.

Beim Vorwärtsflug im Drehflügler gibt es immer eine Anströmung von vorne und eine vertikale Durchströmung der Rotorkreisfläche. Daraus bildet sich dann der effektive Anstellwinkel. Der Einstellwinkel lässt sich mit dem Pitch-Hebel (collective) ändern und bei einer Durchströmung von unten (= Autorotation) wird der Einstellwinkel sofort und stark gesenkt, so dass der resultierende effektive Anstellwinkel wiederum innerhalb der Parameter ist.

Beim Gyrokopter findet grundsätzlich eine Durchströmung von unten statt. Der Einstellungsbereich des Pitches ist daher ein etwas anderer.

Mich faszinieren Helis seit meiner Kindheit. Ich finde die absolut genial. Die Steuerung nicht so, weshalb mein Graupner Heim Mechanik Bell 222 im Keller steht, mit Robbe Futaba Fernsteuerung. Die Flugversuche waren eher ärmlich. Ist vielleicht einfacher, wenn man drinsitzt.....

Und es war im Wehrdienst, auf O-Marsch in Bayern, als wir Bundeswehr-Helis Autorationslandungen haben üben sehen. Das war schon ein Hightliight. Ich bewundere jeden, der so ein Ding mehr als wenige Millisekunden in der Luft halten kann :) Irgendwann erfülle ich mir den Traum und mache mal ein paar Stunden, einfach nur um sehen, ob ich es hinkriege..... (nicht Gyrokopter, sondern mit einem "echten").

Die Flugversuche waren eher ärmlich. Ist vielleicht einfacher, wenn man drinsitzt.....

Ferngesteuerte Helis kann ich auch nicht fliegen. Für mich ist drinsitzen einfacher, ich kenne aber Leute, bei denen das umgekehrt ist.

Ich könnte Dir in Hodenhagen EDVH eine Schnupperstunde mit Fluglehrer vermitteln, wenn Du Interesse hast. Sag einfach Bescheid. Ich empfehle aber, auf wärmeres Wetter zu warten. ;-)

Olaf

Wir haben in EDLN auch eine Heli Flugschule... wenn es wärmer ist, werde ich das mal versuchen. Inwieweit kann man die PPL eigentlich auf Heli anrechnen ? Könnte ich sicher auch nachschauen, aber nur mal so als Frage ?

Bei der Theorieprüfung fällt gut die Hälfte weg, bei der Praxis sind 5h weniger vorgeschrieben aber um die Prüfung zu machen muss man fliegen können und da brauchen die meisten sowieso mehr als die Mindeststunden.

Auf meiner Liste steht der PPL-H auch noch. Bei einer Schnupperstunde im R22 habe ich das Gerät ziemlich schnell beherrscht, auch hovern hat geklappt. Ist deutlich schwerer zu steuern als ein Flächenflugzeug wobei es bei ausreichend Vorwärtsfahrt sehr ähnlich zum Flächenflugzeug ist.

Also dh es bedarf einer Zusatztheorieprüfung, zum Thema Technik und Aerodynamik wahrscheinlich.

Ich finde Helis wie gesagt mega g***, aber für richtige Nutzung + Scheinerhalt braucht man deutlich mehr Diridari... und so richtig nutzen kann man Helis in D ja auch nicht, mit dem G'schiss bei Aussenlandungen... Oder ?

Man muss ein paar PPL-Fächer in der Variante H schreiben, darunter auch leider Allgemeine Navigation und Funknavigation, die nicht helispezifisch sind.

Der Scheinerhalt beim Heli ist ganz simpel. Einmal im Jahr mit Fluglehrer fliegen, 1,5h. Das ist wie gesagt der Scheinerhalt.

Außenlandungen in D sind nicht möglich, in der Schweiz, Frankreich, Skandinavien etc. schon.

Ja aber sind Außenlandung nicht genau das Thema, bei dem die Helis punkten können?

Auf ner Piste kann ja jeder...

Ich war mal mit Family in Öland, Schweden, in einem Hotel mit einem längeren, offenen parkähnlichen Garten. Plötzlich schwebten 10 R22/R44 an und landeten dort, die Insassen nahmen ihre Koffer und checkten ein. Auf meine Frage hin, woher sie kommen: es war eine deutsche Heliflugschule aus B-W, die eine Art Flyout organisierten, mit Teilnehmern aus ganz Deutschland. Helitour einmal aussen um Europa rum, sozusagen, 10 Tage. Am nächsten Tag entschwebten sie Richtung Dänemark, glaube next stop war dann belgische Nordseeküste - auch wieder ein Hotel, oder ein Acker neben einem Hotel.

Die erklärten mir das ganze Drama mit der deutschen Nicht-Aussenlandegenehmigung. Überall in Europa, wenn der Grundstückseigentümer sagt ok, geht das. Nur bei uns nicht.

Ist wohl ähnlich bei Wasserflugzeugen.

In D ist halt alles, was Spaß macht, verboten oder besteuert.

Deswegen will die ganze Welt auf unseren Autobahnen fahren...

Wesentliche Unterschiede in der PPL-H-Theorie zur -A-Theorie sind Flugleistung/Planung (z.B. machen wir W&B longitudinal UND lateral), Verhalten in besonderen Fällen, Technik und Aerodynamik.
Navigation ist meines Wissens genau wie Wetter, Luftrecht, human factors und Funk das Gleiche.

Der Scheinerhalt beim Heli ist ganz simpel. Einmal im Jahr mit Fluglehrer fliegen, 1,5h. Das ist wie gesagt der Scheinerhalt.

Nicht so ganz: Es müssen insgesamt mind. 2 Flugstunden sein, in denen aber auch die jährliche Befähigungsüberprüfung (mind. 1h) enthalten sein kann. Meines Wissens reicht dafür dann aber nicht ein FI, es muss schon ein FE sein, der dann aber auch im Normalfall (keine Erstprüfung, keine Wiedererlangung nach Wegfall) per Handeintrag das Typerating verlängern kann. Kopie geht natürlich an die Lizenz führende Stelle.

Außenlandungen in D sind nicht möglich, in der Schweiz, Frankreich, Skandinavien etc. schon.

Yep. Nicht ohne Genehmigung des Grundstückseigentümers und vorherige Freigabe - meist unter Auflagen und immer gegen Gebühren - der zuständigen Landesluftfahrtbehörde, nachdem diese Pläne gesichtet und eine Ortsbegehung durchgeführt hat. Da geht's um sichere An-/Abflug-Wege, Lärm- und Umweltbelastung, ...
Ich kenne zwei oder drei Helipiloten, die für ganz bestimmte Orte und ganz bestimmte Maschinen (Reg) Außenlande/-start-Erlaubnisse haben. Kostet halt.

Olaf

...verstehe ich auch nicht. Autofahren macht doch keinen Spaß...

Hallo Herr Musch,

sie scheinen ja Hubschrauber zu fliegen, vielleicht koennen Sie mir bei einem Vestaendnisproblem zur von Ihnen angesprochenen "vertikalen" Autorotation helfen:

wenn in einen Propellerflugzeug der Motor ausfaellt und ich gehe in einen leichten Bahnneigungsflug, dann kann ich mir direkt "anschaulich" erklaeren, dass der Propeller (nehmen wir an "fixed-pitch") sich in die GLEICHE Richtung weiter dreht im "Windmilling", da er ja dann weiterhin von vorn angestroemt wird, ebenso wie beim angetrieben Flug vor dem Motorausfall.

Nun zu einer mehr oder weniger vertikalen Autorotation beim Hubschrauber (Hubschrauber kann ich leider nicht fliegen...finde ich auch sehr faszinierend): wir sind im Schwebeflug in relativ grosser Hoehe "ohne Bodeneffekt" (d.h. in dieser Situation koennen wir den ganzen "cyclic pitch"-Kram vergessen der beim Vorwaertsflug ins Spiel kommt und koennen den Rotor dabei mal voruebergehend vereinfacht wie einen "einfachen" Verstellproppeler beim Flugzeug ansehen). Wenn jetzt das Triebwerk ausfaellt wird doch der Hubschrauber aus dem Schwebeflug heraus zu sinken beginnen. Wenn der Rotor dann durch den Fahrtwind angetrieben wird, wird er aber doch ab dann von "unten nach oben" durchstroemt...Im angetriebenen Schwebeflug kurz zuvor, ist die Luft aber in umgekehrter Richtung von "oben nach unten" durch die Rotor-Ebene gestroemt. Wuerde man jetzt am "blade pitch" garnichts tun, meine ich, dass sich aus der "Anschauung" ergibt, dass der nicht mehr angetriebene Rotor im "freien Fall" dann seine Drehrichtung umkehren muesste, deshalb koennte ich verstehen, wenn der "blade pitch" auf "negative" Anstellung gebracht werden muesste damit das nicht passiert.

Mein Verstaendnisproblem ergibt sich jetzt aus den Aussagen hier, dass viele Hubschrauberrotoren gar keine negativen "blade pitch" erlauben, und dann sagt mir meine "Anschauung" dass eine Umkehrung der Drehrichtung unvermeidbar waere in dieser Situation.

Wo liegt mein Denkfehler? Danke und Gruesse

...übertragen aufs Flächenflugzeug hieße das, dass dieses im antrieblosen Segelflug langsamer würde und dann rückwärts fliegen würde, wenn man nichts tut....

...diese Analogie sehe/verstehe ich jetzt nicht. Beim Flugzeug im Gleitflug ersetzt ja die Gewichtskraftkomponente in Bahnrichtung den Antrieb, sodass das Flugzeug sich nicht verlangsamt...

Mein Punkt ist, dass der Propeller im "Windmilling" beim Flächenflugzeug logischerweise dabei in der gleichen Richtung weiterdreht wie zuvor im angetriebenen Zustand WEIL die Richtung der Propellerdurchströmung sich nicht ändert....Beim Rotor dagegen ändert sich die -durchströmrichtung, und da ist mein Verständnisproblem...Ist natürlich recht theoretisch/weit hergeholt, aber würde man das antriebslose Flugzeug iregendwie gewaltsam"rueckwärts" durch die Luft ziehen, dann würde ich auch erwarten, dass der vom Fahrwind angetriebene Propeller ebenso die Drehrichtung ändern müsste...

Beim Flugzeug senkst du die Nase etwas ab, und es segelt nach unten. Das Gleiche gilt für den Heli: du änderst den Collective Pitch _etwas_, und dann setzt die Autorotation ein. (Deine Überlegung wäre dann richtig, wenn der Rotor anfangs stehen würde.)

...vielleicht erschliessen sich die Zusammenhänge tatsächlich nicht so leicht der "Anschauung" aber mein Punkt ist, dass der Rotor in Autorotation doch tatsächlich durch den Fahrtwind angetrieben wird, ebenso wie der Propeller beim Flächenflugzeug nach Motorausfall. Nur, dass der Hubschrauber im angetriebenen Schwebe-Zustand Luft von oben nach unten "quirlt" aber bei Autorotation (zumindest aus der Flug-Situation senkrecht nach unten) eine Änderung der Durchströmrichtung erfährt und deshalb "andersrum" drehen wollen müsste bei jeglichem positiven Blattanstellwinkel. collectiv pitch nur etwas ändern, ohne auf negative Blattanstellwinkel zu kommen kann doch da nichts ändern?

Vielleicht ist es zu hoch für mich. Danke für die Erklärungsversuche auf alle Fälle

Beim Flugzeug senkst du die Nase etwas ab, und es segelt nach unten. Das Gleiche gilt für den Heli: du änderst den Collective Pitch _etwas_, und dann setzt die Autorotation ein. (Deine Überlegung wäre dann richtig, wenn der Rotor anfangs stehen würde.)

Fast richtig. Das _etwas_ heißt aber im ersten Moment: Pitch komplett runter. Wenn man das nicht macht, ist der Luftwiderstand gegen die angestellten Blätter so hoch, dass die Drehzahl sehr schnell gefährlich niedrig wird. Die AR dauert einen Moment, bis sich das Gefüge aus sinkender Maschine, Anströmung von unten und konstante Rotordrehzahl stabilisiert hat. Da gehen schon einige Fuß Höhe verloren (fragt mich nicht, wieviel genau, aber das H/V-Diagramm ist ein Anhaltspunkt).

Und bei horizontal stehenden Blättern ist das symmetrische Profil in der Lage, die Luftströmung von unten in Vorwärtsrotation umzusetzen. Es wird ja letztlich eine schon existierende Rotation "nur" gegen die Trägheit des Rotors am Leben gehalten. Wenn aber die Drehzahl durch verzögertes Absenken des Pitch zu weit sinkt, dann reicht auch der stärkste Wind von unten nicht mehr, um das wieder aufzubauen...

Olaf

...OK, also zwar KEIN negativer Blattanstellwinkel wie ich dachte zu Beginn der AR aber eben auch KEIN postitiver Anstellwinkel mehr sondern 0 Grad "blade pitch" bei symmetrischem Blattprofil welches dann durch seine Formgebung "gleichbleibende" Drehrichtung bei Umkehrung der Rotor-Durchstömrichtung erlaubt...

Ich glaube jetzt habe ich es wengstens Ansatzweise verstanden danke :-)

Aber Dein Gedankengang war völlig richtig. Genauso muss beim Ausleiten aus der Autorotation der Luftstrom wieder umgekehrt werden, dazu muss aus der Windmühle wieder ein Propeller werden - das geht nur, wenn Pitch der Blätter in Verbindung mit ihrer Form deren Wirkweise umkehren.

Ganz anders beim Flugzeug, außer bei einem Männchen (oder Weibchen) geht da die Luft nie von hinten durch den Prop, aber hätte er einen Freilauf, würde er sich dabei in die andere Richtung drehen.