Internationale Luftfahrtausstellung
- Berlin Air Show -

Hubschrauber / Helikopter

 

ZEN 1 Agro: Dieser Tragschrauber ist ein von Air-Agro adaptiertes Fluggerät der Modells TAURUS für die Landwirtschaft mit Sprühvorrichtung

ZEN 1 Agro - Tragschrauber

ZEN 1 Agro - AgrareinsatzDer ZEN 1 Tragschrauber in der Agroausführung ist ein von Air-Agro adaptiertes Fluggerät, das für den Schutz der Nutzpflanzen und Wäldern geeignet ist und dazu z.B. mit einer Sprühvorrichung versehen werden kann. Ein Tragschrauber - auch Gyrocopter genannt - ist ein Drehflügler und ähnelt in seiner Funktionsweise einem Hubschrauber. Der Rotor wird nicht von einem Motor angetrieben, sondern bewegt sich dank der Autorotation, es nutzt den durch den Schubrotor erzwungenen Fahrtwind des Tragschraubers. Die Fortbewegung des Tragschraubers wird von einer Luftbewegung begleitet, die auf den Tragrotor geleitet wird. Die Anwendung des Tragschraubers stellt nicht so hohe Anforderungen bezüglich der Landeplätze und der Flugtechnik, wie es bei den Flugzeugen oder Hubschraubern der Fall ist. Start und Landung des Tragschraubers benötigt nicht viel Raum und ist auf Grassflächen möglich.

Der Lieferumfang für den Agrareinsatz beeinhaltet:

  • Eine Variante für die Schädlingsbekämpfung, ausgestattet mit Nebler- bzw. Drucksprühgeräten mit einem 150 Liter
    großen Behälter.
  • Eine Variante für die Schädlingsbekämpfung an Maisfeldern, ausgestattet mit einer Biomittel-Applikationseinrichtung.
  • Als Zusatzausstattung in jeder Variante gibt es eine Satellitennavigation, die eine präzise Durchführung der Flüge
    ermöglicht.
ZEN 1 Agro - Cockpit

Die polnische Firma Air Agro ist ein im Jahre 2013 entstandenes Unternehmen, das sich auf dem Gebiet der Adaptation von Tragschraubern für professionelle Dienstleistungen, insbesondere in der Forst- und Landwirtschaft, spezialisiert. Air Agro verfügt über entsprechende Produktionsmöglichkeiten und technisches Know-how für die Ausarbeitung der technischen Dokumentation und für die Planung der Fertigung von Installationen, die am Tragschrauber zum Zweck des biologischen und chemischen Schutzes von Agrarflächen und Wäldern montiert werden. Das Unternehmen befasst sich mit dem Entwurf neuer Geräte, Prototypen für Pflanzen- und Wälderschutz-Technologie mit Berücksichtigung der Satellitennavigation, die einen präzisen Einsatz ermöglicht. Air Agro adaptiert auch Tragschrauber für die Überwachung von Anbauflächen. Der wichtige Vorteil liegt - im Vergleich zum Traktor – in der hohen Geschwindigkeit von 90 km/h, der Wendigkeit und der Sicherheit des Fluggeräts.

Air Agro arbeit dazu mit mehreren Firmen und Institutionen zusammen. So zum Beispiel mit der ebenfalls aus Polen stammenden Firma Aviation Artur Trenda, die verschiedene  Tragschrauber für den allgemeinen zivilen Markt produziert. Diese könnten auch, wie hier abgebildet, von der Polizei genutzt werden.

Technische Daten des Basis-Tragschraubers TAURUS der polnischen Firma Aviation Artur Trendak & Son:

Cockpit-Abmessungen

 1,25 m

Gesamtbreite

 2,2 m

Länge (Flugzeugzelle)

 4,9 m

Höhe

 2,8 m

Raddurchmesser

 350 mm

Leergewicht (abhängig von der Konfiguration)

 285 kg - 350 kg

Maximale Nutzlast

 330 kg

Maximales Startgewicht

 600 kg

Triebwerk

 CA 912 ULT (RST)

Art

 4 Zylinder, Vergasermotor

Leistung

 135 hp

Starter

 elektrisch

Statischer Schub

 280 kg

Kraftstoffkapazität

 80 Liter

Rotor

 Trendak & Son Aluminium

Durchmesser

 8,4 m / 8,6 m / 8,8 m optional

Rotorflääche

 55,38 m2 / 58 m2 / 60 m2

Mindestgeschwindigkeit

 50 km/h

Reisegeschwindigkeit (75%)

 130 km/h

Höchstgeschwindigkeit

 170 km/h

Steiggeschwindigkeit

 4,1 m/s

Flughöhe

 4000 m

Kraftstoffverbrauch

 20 - 25 l/h

Flugdauer

 3,5 Stunden

maximale Reichweite

 450 km

.

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ZEN 1 Agro - Agrar-Hubschrauber
ZEN 1 Agro - Schubantrieb

WAS IST EIN GYROCOPTER ?

Erfunden wurde der Tragschrauber von dem Spanier Juan de la Cierva, der sein Fluggerät AutoGyro nannte. Ein Tragschrauber - auch Gyrocopter genannt - ist ein Drehflügler und ähnelt in seiner Funktionsweise einem Hubschrauber. Hier wird jedoch der Rotor nicht durch ein Triebwerk, sondern durch den Fahrtwind mittels Autorotation in Drehung versetzt. Der Auftrieb wird wie bei einem Hubschrauber durch die Bewegung des Rotorblattes gegenüber der umgebenen Luft erzeugt. Der Vortrieb erfolgt wie bei einem Flugzeug durch ein hinten befindlichs Propellertriebwerk. Der Motor bewegt nur den Propeller und dient ausschließlich dem Antrieb. Sogar bei einem Motorausfall stürzt der Gyrocopter nicht ab, sondern schwebt ähnlich einem Ahornsamen ganz langsam zu Boden.

EIGENSCHAFTEN:

Der Gyrocopter hat eine Höchstgeschwindigkeit von 185 km/h und eine Reisegeschwindigkeit von 160 km/h. Ab 30km/h Gegenwind kann der Gyrocopter in der Luft wie ein Hubschrauber auf der Stelle stehen. Nur 120 Meter reichen als Startrollstrecke aus, zum Landen benötigt er 0 bis 20m. Der Gyrocopter kann bei wirtschaftlicher Reisegeschwindigkeit und 500 km Luftlinie ca. 4 Stunden in der Luft bleiben. Der Gyrocopter ist im Prinzip unempfindlich gegenüber Wind- und Wetterbedingungen, selbst bei Sturmgeschwindigkeiten von 70-90 km/h. Es gibt Tragschrauber, die schon über die Alpen geflogen sind und mit einem Turbomotor beträgt die Dienstgipfelhöhe etwa 4.550 Meter.

VORTEILE:

  • kein Überziehen möglich
  • Kein Trudeln
  • Minimale Startstrecke (10 bis 70m)
  • Praktisch keine Landestrecke erforderlich
  • Extremer Langsamflug möglich
  • Minimale Rüstzeiten
  • Einfacher Transport
  • Minimaler Stellplatz erforderlich
  • Auch bei Starkwind und Turbulenzen hoher Komfort mit größtmöglicher Sicherheit
  • Großes Geschwindigkeitsspektrum
  • Gegenüber einem Hubschrauber liegen die Betriebskosten bei etwa 10%

SICHERHEIT:

Der Gyrocopter ist ein sehr sicheres Fluggerät mit stabilen Flugeigenschaften. Selbst bei einer Windstärke von 50 km/h kann ein Gyrocopter ohne Probleme sicher landen. Da der Rotor nur durch den Luftstrom passiv angetrieben wird, ist er mechanisch gering belastet und kann somit auf ein kompliziertes und teures Getriebe verzichten. Selbst ein Antriebsausfall ist kein Problem für den Tragschrauber, einen Strömungsabriss gibt es nicht, weil sich der Rotor weiter dreht. Durch die Autorotation des Rotors lässt sich ein Gyrocopter daher immer sicher landen. Der Rotor holt sich seine Umdrehungsgeschwindigkeit aus dem Fahrtwind, das heißt der Rotor wird passiv angetrieben. Ein Stillstand oder Drehzahlverlust des frei drehenden Rotors kann bei einem Triebwerksausfall niemals eintreten.

AUTOROTATION:

Als Autorotation bezeichnet man das nur durch Luftströmung (Fahrtwind) erzeugte freie rotieren eines Rotors oder Flugkörpers. Die Rotorblätter setzen die Energie des Luftstroms dabei in einen dynamischen Auftrieb um, vergleichbar mit den Tragflügeln eines Starrflügel-Flugzeugs. Bei einem Tragschrauber dient somit ein antriebsloser Rotor der Erzeugung des Auftriebs anstelle von festen Tragflächen. Der Vortrieb erfolgt durch einen Heckmotor mit Propeller. Das Flugverhalten eines Gyrocopter im Sinkflug ist auf die Rotationsbewegungen eines Ahornsamens zurückzuführen. Egal aus welcher Position und Richtung ein Ahornsamen losfliegt, nach einem kurzen Sturzflug geht er in eine spiralförmige bzw. schraubenförmige Rotationsbewegung über und sinkt auf diese weise langsam zu Boden.

Juan de la Cierva: Der Tragschrauber wird erfunden (Quelle: Hubschraubermuseum Bückeburg)

Es ist jetzt an der Zeit, den in Spanien geborenen Juan de la Cierva Y Codorniu zu erwähnen. Es steht fest, dass viele Erfolge auf dem Gebiet der Drehflügeltechnik der Erfindung des Tragschrauber zu verdanken sind, der einen glücklichen Einfall und eine bedeutende Leistung des Tiefbauingenieurs darstellt. Er war einer Idee treu geblieben und hatte seine Karriere aufgegeben, um sich voll und ganz seiner Leidenschaft, der Luftfahrt zu widmen.

Cierva C30 autogiro - TragschrauberSchon in sehr jungen Jahren entwickelte und baute er 1912 zusammen mit Barcalla Diaz sein erstes Flugzeug, die BCD-1, das zahlreiche Flüge ausführte. Nach dem Bau eines weiteren einmotorigen Flugzeuges konstruierte er 1919 ein dreimotoriges Flugzeug, das auf Grund seiner Konzeption und der Anordnung der Motoren seiner Zeit voraus war: ein Motor befand sich in der Rumpfnase, die anderen Motoren waren beiderseits des Rumpfes angebracht.

Bei seinem ersten Flug zerschellte das Flugzeug und ging zu Bruch, aber nicht aus mangelnder Kenntnis des Piloten, sondern weil zu jener Zeit das Führen einer dreimotorigen Maschine Neuland war. Man sagte, dass dieser Unfall Cierva dazu brachte, über eine Maschine nachzudenken, bei der der Antrieb unabhängig von der Geschwindigkeit wäre. Dies war die Geburtstunde des Tragschraubers.

Cierva ersetzte dabei die Tragflächen eines Drachenfliegers durch Rotorblätter, die mit der vom Propeller erzeugten Fahrt so in Rotation versetzt wurden, dass das Flugzeug abheben konnte.

Der erste Tragschrauber (C-1) den Cierva 1919 mit einem 4-Blatt-Koaxial-Rotor baute, geriet bereits bei den ersten Startversuchen ins Taumeln. Beim nächsten Modell (C-2) mit einfachem 3-Blatt-Rotor, versuchte Cierva, die Unstabilität durch Veränderung des Anstellwinkels der Rotorblätter zu beheben, kam aber auch damit zu keinem Erfolg. Praktische Erfahrungen im Vorwärtsflug mit Drehflüglern lagen noch nicht vor, es lag also aktueller Autogyroan Cierva, herauszufinden, dass hierbei das nach vorn drehende Rotorblatt schneller angeströmt wurde als das rücklaufende Blatt, und dadurch einen wesentlich höheren Auftrieb erzeugte. Er erreichte den Ausgleich durch die Verwendung von Gelenken, die es den Blättern erlaubten, selbstständig Schlagbewegungen durchzuführen. Das vom Luftwiderstand stärker betroffene vorwärts drehende Blatt, bei dem sich Drehgeschwindigkeit und Vorwärtsgeschwindigkeit addieren, konnte mittels Gelenke nach oben ausweichen, das rückwärts drehende Blatt sorgte für weiteren Ausgleich, weil es sich nach unten senken konnte.

Cierva wanderte 1925 nach England aus und gründete dort die Cierva Autogiro Company of Great Britain Ltd. mit Sitz in Southampton. De la Ciervas Forschungen haben maßgeblich zur Entwicklung des Hubschraubers beigetragen, der den Autogiro ab dem Zweiten Weltkrieg ersetzte. Inzwischen werden Tragschrauber wieder vermehrt vor allem im Hobbybereich eingesetzt. Siehe dazu Autogyro MT-03 und vergleiche Cierva C30A autogiro.

 

Copyright © Flugzeuglexikon von Wolfgang Bredow

 

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