Forschungsprojekt CURoT im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogramms des BMWi (LuFo)
Koaxiale Rotorkonfigurationen sind neben den klassischen Konfigurationen mit Haupt- und Heckrotor heutzutage meist noch eine Ausnahmeerscheinung. Und dies obwohl nicht nur meist für die Anwendung bei schweren Transporthubschraubern, sondern für beliebige Anwendungen unstreitig Vorteile im Hinblick auf die verbesserte Leistungsaufnahme durch wegfallen des Heckrotors und generell die leichtere Flieg- und Beherrschbarkeit im Vergleich zur Haupt-Heckrotorkonfiguration aufzeigbar sind. Darüber hinaus finden koaxiale Rotorkonfigurationen auch international in letzter Zeit immer mehr Zuspruch, wie beispielsweise an den Forschungsprojekten von Sikorsky gesehen werden kann.
Bis heute sind die Aerodynamik und die Flugmechanik von gegenläufigen Hauptrotoren nur in sehr wenigen Einzelfällen im Detail erforscht und durch die meist militärischen Anwendungen unzureichend in Veröffentlichungen im westlichen Raum dokumentiert. Aus der Erfahrung mit heutigen großen Koaxial-Hubschraubern sind flugmechanische Effekte bekannt, deren Ursachen bisher noch nicht gründlich und systematisch untersucht wurden. Dies ist zum Beispiel die kritische Annäherung der beiden Rotorebenen bei Kurvenflügen mit hohen Lastvielfachen.
Im Verlauf des Verbundvorhabens „Technologieentwicklung für Koaxiale Ultraleichte Hubschrauber“ (engl. Coaxial Ultralight Rotorcraft Technology – CURoT) werden Flugversuche und numerische Simulationen durchgeführt um ein umfassendes Systemverständnis, insbesondere an den Grenzen des Flugbereichs, aufzubauen. Der ultraleichte Koaxialhubschrauber CoAX der edm aerotec GmbH wird hierfür als Basis dienen. Dieser ist momentan im Zulassungsprozess für eine neue Klasse Ultraleichter Hubschrauber bis 450kg. Der Prototyp fliegt bereits mit VVZ (vorläufige Verkehrszulassung). Ziel ist es die aeromechanischen sowie die aerodynamischen Phänomene, und dabei im speziellen die auftretenden starken Interferenzen zwischen den Rotorebenen, hinreichend genau beschreiben zu können um speziell bei koaxialen Konfigurationen auftretende Phänomene beschreiben und verstehen zu können. Dafür werden mit dem instrumentierten Erprobungsträger des CoAX Flugversuche durchgeführt und zusammen mit einem daraus validierten Simulationsmodell Aussagen über die Leistungsaufnahme, Stabilität & Steuerbarkeit, sowie die auftretenden Lasten und Blattbewegungen über die gesamte Flugenvelope getroffen. Neben dem Kompetenzaufbau und einem erweiterten Systemverständnis koaxialer Hubschrauberkonfigurationen ist es ein Hauptziel die Flugsicherheit des CoAX zu unterstützen und zu verbessern.
Publikationen
- Feil, R., Eble, D., and Hajek, M.: Comprehensive Analysis of a Coaxial Ultralight Rotorcraft and Validation with Full-Scale Flight-Test Data, Journal of the American Helicopter Society, October, 2018. [mehr…] [BibTeX]
- Feil, R., Rinker, M., Hajek, M.: Flight Testing of a Coaxial Ultralight Rotorcraft, American Helicopter Society 73rd Annual Forum, Fort Worth, TX, 2017. [mehr…] [BibTeX]
Kontakt
Dipl.-Ing. Roland Feil