FlightGear-Dokumentation/ Hubschrauber fliegen

Hubschrauber fliegen

Bei FlightGear kannst du auch mit einem Hubschrauber fliegen. Hierbei sind so einige Besonderheiten zu beachten.

Grundlagen

Hubschrauber besitzen keine festen Tragflächen, sondern Rotorblätter, die an einem Rotorkopf befestigt sind. Die Rotorblätter haben eine Formgebung, wie sie auch bei Flugzeugtragflächen bekannt ist. Damit die Tragflächen bzw. die Rotorblätter überhaupt einen Auftrieb erzeugen können, muss eine ausreichend starke Luftströmung vorhanden sein. Bei einem Flugzeug wird diese dadurch erzeugt, dass das Flugzeug auf einer Rollbahn beschleunigt wird. Hat es eine bestimmte Mindestgeschwindigkeit erreicht, kann es abheben und darf diese dann nicht mehr unterschreiten, damit genügend Auftrieb gewährleistet ist, bis es bei der Landung wieder aufsetzt. Ein Flugzeug benötigt also zum Starten und Landen eine Rollbahn bzw. eine feste, ebene Fläche von ausreichender Länge zum Beschleunigen bzw. Abbremsen. Reicht die Länge nicht aus, muss es Vorrichtungen geben, die das Beschleunigen und Abbremsen unterstützen, wie das beispielsweise bei Start- und Landedecks von Flugzeugträgern der Fall ist.

Bei einem Hubschrauber gibt es die erläuterte Problematik nicht. Die erforderliche Luftströmung an den Rotorblättern wird dadurch erzeugt, dass sich der Rotorkopf mit den Rotorblättern dreht. Der Rotorkopf wird durch einen Verbrennungsmotor oder ein Turbinentriebwerk angetrieben, wobei der Verbrennungsmotor inzwischen weitgehend durch das Turbinentriebwerk abgelöst ist und nur noch bei älteren oder sehr kleinen Hubschraubern zu finden ist. Die Rotorblätter erzeugen nicht nur den Auftrieb, sondern bestimmen auch die Bewegungsrichtung und die Bewegungsgeschwindigkeit. Somit kann der Hubschrauber vorwärts, rückwärts oder seitwärts fliegen oder bewegungslos in der Luft schweben. Durch die Drehung des Rotorkopfes wird eine Drehung des Hubschraubers um die Vertikalachse verursacht, da das Triebwerk, welches den Rotorkopf antreibt, eine feste Verbindung zum Hubschraubergehäuse hat. Das bezeichnet man auch als Giermoment. Bei Hubschraubern mit zwei Rotorköpfen wird diese Drehung dadurch verhindert, dass die Rotorköpfe unterschiedliche Drehrichtungen haben und ihre Giermomente sich gegeneinander aufheben. Bei Hubschraubern mit einem Rotorkopf ist zusätzlich ein Heckrotor erforderlich, um eine solche Drehung zu verhindern. Die Heckrotorflügel haben dieselbe Formgebung wie Rotorblätter oder Tragflächen, nur sind sie so angeordnet, dass ihre Kräfte horizontal wirken.

Der Pilot steuert den Hubschrauber dadurch, dass er über verschiedene Mechaniken den Anstellwinkel der Haupt- und/oder der Heckrotorblätter verändert. Mit dem sogenannten Pitch kann er den Anstellwinkel aller Rotorblätter gleichmäßig verändern und damit die Auftriebskraft verändern. Wird der Pitch nach oben gezogen, vergrößert sich der Anstellwinkel aller Rotorblätter. Die Auftriebskraft wird nun so groß, dass der Hubschrauber vom Boden abhebt und in die Höhe aufsteigt. Je weiter der Pitch wieder nach unten gedrückt wird, um so kleiner wird der Anstellwinkel und damit die Auftriebskraft. Der Steigflug kann also somit beendet werden, um die Flughöhe zu halten, oder der Hubschrauber wird in den Sinkflug gebracht, bis er wieder am Boden aufsetzt. Durch die Bedienung des Pitchs wird die sogenannte Taumelscheibe angehoben bzw. abgelassen, so dass sie über Gelenke die Anstellwinkel der Rotorblätter entsprechend verstellt. Der Steuerknüppel, auch Stick genannt, kann wiederum die Taumelscheibe in eine Richtung kippen, je nachdem in welche Richtung der Stick bewegt wird. Bewegt der Pilot den Stick zum Beispiel nach vorne, wird auch die Taumelscheibe nach vorn gekippt. Dadurch wird nun der Anstellwinkel der Rotorblätter während eines Umlaufes verändert, in diesem Fall so, dass die Rotorblätter den niedrigsten Anstellwinkel haben, wenn sie nach vorne zeigen, und den höchsten, wenn sie nach hinten zeigen. Die Auftriebskraft ist nun hinten höher als vorne, wodurch der Hubschrauber etwas nach vorne kippt und eine Vorwärtsbewegung macht. Von außen erscheint es so, dass der ganze Rotorkopf nach vorn gekippt wird. Das ist aber falsch. Dadurch dass die Rotorblätter elastisch sind, verbiegen sie sich durch die veränderten Auftriebskräfte. Mit Pedalen kann der Pilot den Anstellwinkel der Heckrotorblätter verändern. Hier gilt ebenfalls: Je größer der Anstellwinkel, um so größer die Auftriebskraft, die aber in diesem Fall in horizontaler Richtung wirkt. Wird der Anstellwinkel vergrößert, wird die Drehung des Hubschraubers um seine Vertikalachse durch das Giermoment unterbunden bzw. der Hubschrauber dreht sich in die entgegengesetzte Richtung.

So sieht ein Hubschrauber aus, wenn der Pilot die Kontrolle verloren hat. Anfänger werden so etwas bei FlightGear öfter erleben. Da ist Geduld gefragt.

Einen Hubschrauber zu fliegen, ist eine Sache intensiven Trainings. Und man muss ein Gefühl dafür entwickeln, wie der Hubschrauber auf Steuerbewegungen reagiert. Lässt man beispielsweise den Hubschrauber zu schnell ansteigen, oder man beschleunigt ihn zu stark, sind die Rotorblätter einem sehr hohen Luftwiderstand ausgesetzt, was dazu führt, dass sich die Drehgeschwindigkeit des Rotorkopfes und damit die Auftriebskraft verringern. Im schlimmsten Fall verliert der Hubschrauber rapide an Höhe, was natürlich bei niedrigen Flughöhen zu einer Bruchlandung führen kann. Ebenso können zu große Steuerbewegungen dazu führen, dass der Hubschrauber in eine Richtung überkippt. In einem solchen Fall hat man kaum noch eine Chance, den Hubschrauber wieder in eine stabile Fluglage zu bringen, um einen Absturz zu verhindern. Ebenso erfordert es Übung, einen Hubschrauber still in der Luft zu halten, ohne dass er sich in irgendeiner Weise bewegt oder seine Flughöhe verändert.

Der erste Flug

Ich hatte so einige Abstürze und Bruchlandungen, bis es mir zum ersten Mal gelungen ist, den Hubschrauber in eine akzeptable Flughöhe aufsteigen zu lassen und anschließend wieder zu landen, ohne dass er Schaden genommen hat. Feinheiten, wie zum Beispiel eine punktgenaue Landung, bekomme ich immer noch nicht hin. Es ist halt eine Übungssache und ein Geduldsspiel.

Am besten und am realistischsten fliegt man den Hubschrauber in FGFS mit Pedalen, Joystick und Collective. Da FGFS mehrere Joysticks gleichzeitig erkennen kann, ist realistisches Fliegen möglich. Alternativ empfiehlt sich ein Joystick mit Drehachse. Für diesen Fall sollte man „Auto-Koordination“ unbedingt abschalten!

Beispiel eines Fluges mit dem Eurocopter Bo 105

Mit den Tasten Alt Gr und } kannst du das Triebwerk starten. Jetzt solltest du abwarten, bis der Rotorkopf seine maximale Drehgeschwindigkeit erreicht hat, und noch keine Steuerbewegungen ausführen. Du kannst den Hubschrauber folgendermaßen steuern:

Klickst du mit der rechten Maustaste, erscheint der Cursor als Kreuz. Nun kannst du durch Mausbewegungen den Steuerknüppel (Stick) bedienen. Wenn „Auto-Koordination“ eingeschaltet ist, bewegst du die Maus nach rechts oder links, und es werden gleichzeitig die Pedale entsprechend bedient, um saubere Kurven fliegen zu können. Eine einzelne Bedienung der Pedale oder des Sticks ist nur mit der Tastatur bzw. dem Joystick mit Drehachse oder Pedalen möglich (mit den Cursortasten kann man den Stick bedienen und mit den Tasten 0 und Enter – nur wenn Ziffernblock eingeschaltet – die Pedale). Mit den Tasten „Bild auf“ und „Bild ab“ bedient man den Pitch. „Bild ab“ erhöht den Auftrieb und der Hubschrauber steigt. „Bild auf“ verringert den Auftrieb.

Um den Hubschrauber abheben zu lassen, erhöhst du langsam den Auftrieb. Gleichzeitig versuchst du mit dem Stick und den Pedalen den Hubschrauber dabei in einer stabilen Lage zu halten, damit er nicht umkippt. Mache nur kleine Steuerbewegungen, ansonsten gerät das Ganze außer Kontrolle. Solange sich der Hubschrauber in der Luft nicht bewegt, muss du über die Tastatur die Pedale einzeln bedienen, um die Drehung des Hubschraubers zu kontrollieren. Bewegst du den Stick nach vorne, wird der Hubschrauber in eine Vorwärtsbewegung gebracht und beschleunigt. Jetzt lässt sich der Hubschrauber ähnlich wie ein Flugzeug steuern. Durch Bewegung des Sticks nach links oder rechts kannst du relativ einfach Kurven fliegen, da die Pedale mitgesteuert werden, sofern eben „Auto-Koordination“ an ist. Hast du die gewünschte Flughöhe erreicht, reduzierst du wieder den Auftrieb, um die Höhe zu halten.

Das Landen

Zunächst versuchst du, den gewünschten Landepunkt anzusteuern. Durch Bewegung des Sticks nach hinten reduzierst du die Geschwindigkeit. Dann reduzierst du den Auftrieb, um in den Sinkflug zu gehen. Je langsamer sich der Hubschrauber bewegt, um so mehr muss du wieder durch Einzelbedienung der Pedale die Drehung kontrollieren. Natürlich darfst du dabei nicht vergessen, mit dem Stick den Hubschrauber in einer stabilen Lage zu halten, bis er auf dem Boden aufsetzt. Nach der hoffentlich geglückten Landung stellst du mit den Tasten Alt Gr und { das Triebwerk ab.

Sollte es zu einer Bruchlandung gekommen sein, nicht verzweifeln, weiter üben und die Geduld bewahren. Irgendwann wirst du den Dreh raushaben, wie es funktioniert.