Flugschrauber

Flugschrauber (engl. gyrodyne) ist die Bezeichnung für ein senkrecht start- und landefähiges hybrides Luftfahrzeug, das konstruktive Elemente von Tragschraubern und Hubschraubern kombiniert. Für den Start und Schwebeflug wird, wie beim Hubschrauber, ein Rotor zur Auftriebserzeugung eingesetzt, beim Vorwärtsflug wird der dynamische Auftrieb des Rotors oft von festen Tragflächen unterstützt, während der Vortrieb durch Propeller oder getrennte Strahltriebwerke erzeugt wird. Für den Rotor- und Propellerantrieb wird in der Regel ein gemeinsames Triebwerk verwendet. Flugschrauber mit zusätzlichen starren Tragflächen werden als Kombinationsflugschrauber bezeichnet; die Auslegung ohne Tragflächen wird als Flugschrauber im engeren Sinne klassifiziert.

Definition

Flugschrauber

Nach der Definition von Gersdorff & Knobling sind Flugschrauber dadurch gekennzeichnet, dass sie wie Tragschrauber einen oder mehrere Rotoren besitzen, die aber zur Auftriebserzeugung während des Vorwärtsfluges mit der Antriebsmaschine verbunden bleiben, wobei die Triebwerksleistung auf Rotorwellen und Druck- oder Zugpropeller verteilt wird. Rotor und Vortriebseinrichtungen können auch getrennte Triebwerke besitzen. Der Rotor erzeugt lediglich Auftrieb, der Vortrieb wird durch Propeller oder Strahltriebwerke generiert. Der dadurch entlastete Rotor erlaubt etwas höhere Fluggeschwindigkeiten als ein Hubschrauber. Das auftretende Reaktionsmoment muss wie bei Hubschraubern ausgeglichen werden.

Nach der Definition von Polte ist ein Flugschrauber ein Hubschrauber mit zusätzlichem Vortrieb durch eine oder mehrere Luftschrauben. Die weitergehende Beschreibung entspricht der von Gersdorff & Knobling.

Kombinationsflugschrauber

Kombinationsflugschrauber (Compound Gyroplane) besitzen als Unterscheidung zum Flugschrauber zusätzlich noch feste Tragflügel. Bei Start und Landung wird die gesamte Leistung auf den Rotor übertragen. Im Reiseflug erfolgt die Auftriebserzeugung überwiegend durch die Tragflächen; der Rotor kann in diesem Flugzustand vom Triebwerk abgekuppelt und auf geringen Widerstand eingestellt werden. Im englischen Sprachgebrauch werden Kombinationsflugschrauber deshalb auch als Unloaded Rotor VTOL-Flugzeuge bezeichnet. Diese am häufigsten anzutreffende Bauausführung wird im englischen Sprachraum gelegentlich zur Kategorie der Wandelflugzeuge (Convertiplanes) gezählt. Verbundhubschrauber und Kombinationsflugschrauber unterscheiden sich also lediglich darin, dass in letzterem noch zusätzlich Einrichtungen zur Vortriebserzeugung verwendet werden.

Antriebskonzepte

Getrennte Antriebe für Rotor und Vortrieb

eine Wellenturbine + zwei Strahlturbinen

• 1972: Sikorsky S-69/XH-59 eine Pratt & Whitney Canada PT6 Wellenturbine + zwei Pratt & Whitney J60 Turbojets

Blattspitzenantrieb + Wellenturbine

• 1950er Jahre: Fairey Rotodyne, heißer Blattspitzenantrieb + zwei Rolls-Royce Eland Wellenturbinen, vmax: 343 km/h
• 1960er Jahre: VFW H-3, kalter Blattspitzenantrieb + zwei Mantelpropeller, eine Wellenturbine

Blattspitzenantrieb + Sternmotor

• 1950er Jahre: McDonnell XV-1, heißer Blattspitzenantrieb + ein R-975, vmax: 320 km/h
• 1950er Jahre: Fairey Jet Gyrodyne, heißer Blattspitzenantrieb + ein Alvis Leonides, vmax: 224 km/h