Im Vorwärtsflug gibt es im Nabenbereich keine Aufwärtsströmung (upflow) der Luft. Mit abnehmender Vorwärtsfluggeschwindigkeit und zunehmender Sinkgeschwindigkeit setzt eine Aufströmung ein, weil im Bereich des Mastes und des Blattgriffs keine Profilflächen vorhanden sind. Wenn das Volumen der Aufwärtsströmung zunimmt, wird die induzierte Strömung (Luft, die durch das Rotorsystem nach unten gezogen oder „induziert“ wird) der inneren Blattabschnitte überwunden und die Blätter beginnen in der Nähe der Nabe zu stallen. Beim Strömungsabriss der inneren Blattsektionen bildet sich in der Mitte des Rotorsystems eine zweite Wirbelgruppe, die den Wirbeln an der Rotorspitze ähnelt und zusammen mit der äußeren Wirbelgruppe zu einem starken Auftriebsverlust führt. Wenn ein Hubschrauberpilot diesen Zustand nicht erkennt und nicht darauf reagiert, kann dies zu hohen Sinkgeschwindigkeiten und zum Aufprall auf den Boden führen.
VorkommenBearbeiten
Ein Hubschrauber trifft normalerweise auf diesen Zustand, wenn er versucht, aus dem Bodeneffekt heraus über die Schwebehöhe des Luftfahrzeugs zu schweben, wenn er aus dem Bodeneffekt heraus schwebt, ohne eine präzise Höhenkontrolle aufrechtzuerhalten, und wenn er Vorwind- oder steile Anflüge mit Motorantrieb durchführt, wenn die Fluggeschwindigkeit auf nahezu Null abfällt.
Erkennung und KorrekturBearbeiten
Die Anzeichen für VRS sind eine Vibration im Hauptrotorsystem, gefolgt von einer zunehmenden Sinkrate und möglicherweise einer Abnahme der zyklischen Autorität.
Bei Hubschraubern mit einem Rotor wird der Wirbelringzustand traditionell durch leichtes Absenken des Kollektivs korrigiert, um die zyklische Autorität wiederzuerlangen, und die zyklische Steuerung wird verwendet, um eine seitliche Bewegung auszuführen, wobei oft die Nase nach unten geneigt wird, um den Vorwärtsflug herzustellen. Bei Tandemrotor-Hubschraubern erfolgt die Ausleitung durch seitliche zyklische Steuerung oder Pedalsteuerung oder beides. Das Flugzeug fliegt aus dem Wirbelring heraus in „saubere Luft“ und kann wieder aufsteigen.
Eine weitere Korrektur, die heute unter dem Namen Vuichard Recovery Technique bekannt ist, wurde von Claude Vuichard, einem Inspektor des Bundesamtes für Zivilluftfahrt (BAZL) in der Schweiz, gelehrt, nachdem sie in letzter Zeit an Popularität gewonnen hat. Bei dieser Technik werden alle drei Steuerelemente zusammen eingesetzt, um den Höhenverlust zu verringern und die Erholung zu beschleunigen: zyklische Steuerung in Richtung des Heckrotorschubs, Erhöhung der kollektiven Leistung für den Steigflug und Koordinierung mit dem Leistungspedal zur Beibehaltung des Steuerkurses (Kreuzsteuerung). Die Erholung ist abgeschlossen, wenn die Rotorscheibe den Aufwindteil des Wirbels erreicht.
Ausfahren aus dem WirbelringzustandEdit
Es ist möglich, aus dem Wirbelringzustand auszufahren, aber dies erfordert etwa die doppelte Leistung, die zum Schweben erforderlich ist. Nur ein Hubschrauber in Originalgröße, der Sikorsky S-64 Skycrane, ist dazu in der Lage, wenn er unbeladen ist.