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Heli-Abenteuer
© 2016 - Andreas König
  Originalquelle: http://www.hubschrauber.li/

Aerodynamik
Helikopter Der Vortex

 

Während dem stabilen Schwebeflug wird wie bereits beschrieben die Luft von oben nach unten durch den Rotor beschleunigt. Der Luftdurchsatz ist über die Länge des Rotorblattes nicht konstant (Abb 27).

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Abb 27

Der Vortex oder Wirbelringzustand entsteht bei einem Hubschrauber wenn sich dieser im Schwebeflug oder langsamen Vorwärtsflug, mit einer grossen Sinkgeschwindigkeit befindet. Die Sinkgeschwindigkeit muss sich in einem Bereich von mehr als 500 ft/min (2,5 m/sec) und die Vorwärtsgeschwindigkeit unterhalb der sogenannten Transitionszone befinden. Zusätzlich muss der Rotor durch den Antrieb angetrieben werden. Diese Verhältnisse sind vor allem während einem steilen Landeanflug mit Rückenwind gegeben.

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Abb 28

Durch die Sinkgeschwindigkeit entsteht ein Luftströmung welche dem Downwash entgegen wirkt (Abb 28).

Dadurch wird im inneren Bereich der Rotorebene die Luft zwar von oben nach unten beschleunigt, aber durch die Luftströmung von unten gleich wieder zurück nach oben befördert (Abb 29).

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Abb 29

Die Luft wird erneut von oben angesogen und so entsteht ein in sich geschlossenes System, der Vortex oder Wirbelringzustand (Abb 30). In diesem Zustand beginnt der Hubschrauber noch stärker zu sinken, auch wenn die Leistung erhöht wird. Zwar ist der Hubschrauber nach wie vor steuerbar, aber es treten zum Teil starke Vibrationen auf.

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Abb 30

Der Vortex kann grundsätzlich auf zwei Arten beendet werden:
Bei der ersten Möglichkeit geht man in den Vorwärtsflug über, da der Downwash im Vorwärtsflug nach hinten abgeleitet wird, kann dadurch der Rotor mit "neuer Luft" von oben versorgt werden. Diese Variante muss angewendet werden, wenn der Vortex in Bodennähe, beispielsweise während einem Landeanflug auftritt.

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