Elektrischer Aufzug – Wikipedia
EIN angetriebener Aufzug Flugzeug startet und landet vertikal mit Motorleistung, verwendet jedoch einen festen Flügel für den horizontalen Flug. Wie Hubschrauber benötigen diese Flugzeuge keine lange Start- und Landebahn, aber sie haben eine Geschwindigkeit und Leistung, die denen von Standard-Starrflüglern in Kampf- oder anderen Situationen ähnlich ist.
Einige Flugzeuge mit Hubantrieb, wie die von den United States Marines eingesetzte Bell Boeing V-22 Osprey, verwenden einen Tiltrotor oder Tiltwing. Diese werden als Convertiplane bezeichnet. Andere wie der British Harrier Jump Jet verwenden Schubvektorisierung oder andere direkte Schubtechniken.
Die ersten Powerlift Ratings auf einem zivilen Pilotenzertifikat wurden am 21. August 1997 von der Federal Aviation Administration (FAA) an Piloten von Bell Helicopter, Boeing und dem United States Marine Corps ausgestellt.[1]
Definition[edit]
Der Begriff ist eine Flugzeugklassifizierung, die von der International Civil Aviation Organization (ICAO) und der US-amerikanischen FAA verwendet wird:
Elektrischer Aufzug. Ein Flugzeug, das schwerer als Luft ist, das senkrecht starten, senkrecht landen und langsam fliegen kann, das hauptsächlich von motorgetriebenen Auftriebsvorrichtungen oder Triebwerksschub für den Auftrieb während dieser Flugregime und von nicht rotierenden Tragflächen abhängt ) für Auftrieb im Horizontalflug.
—ICAO Anhang I, Kapitel 1.1 Definitionen
Cabrio[edit]
Ein Convertiplane verwendet Rotorleistung für vertikalen Start und Landung (VTOL) und wandelt für den normalen Flug in Starrflügelauftrieb um.
Bei Tiltrotor- und Tiltwing-Konstruktionen wie der Bell Boeing V-22 Osprey schwingt der Rotor nach vorne, um im Vorwärtsflug als Propeller zu wirken. Einige Konstruktionen haben ein Mantelgebläse-Design, bei dem der Propeller von einem großen ringförmigen Kanal umgeben ist, um Spitzenverluste zu reduzieren.
Tiltrotor[edit]
Die angetriebenen Rotoren eines Tiltrotors (manchmal auch als Proprotor) sind auf rotierenden Wellen oder Gondeln am Ende eines festen Flügels montiert und dienen sowohl dem Auftrieb als auch dem Antrieb. Für den vertikalen Flug sind die Rotoren abgewinkelt, um Schub nach oben zu liefern und heben sich wie ein Hubschrauberrotor an. Wenn das Flugzeug an Geschwindigkeit gewinnt, drehen sich die Rotoren progressiv oder Neigung nach vorne, wobei die Rotoren schließlich senkrecht zum Rumpf des Flugzeugs werden, ähnlich wie bei einem Propeller. In diesem Modus sorgt der Flügel für den Auftrieb und der Rotor für den Schub. Die höhere Effizienz des Flügels verhilft dem Tiltrotor zu höheren Geschwindigkeiten als bei Hubschraubern.
Die Osprey von Bell Helicopter und Boeing ist ein zweistrahliges Kipprotor-Design mit zwei Turbinentriebwerken, die jeweils Dreiblattrotoren antreiben. Die Rotoren funktionieren ähnlich wie bei einem Helikopter im Vertikalflug und ähnlich wie bei einem Flugzeug im Vorwärtsflug. Es flog zum ersten Mal am 19. März 1989. Der AgustaWestland AW609 (ehemals Bell/Agusta BA609) Tiltrotor ist ein ziviles Flugzeug auf Basis der V-22 Osprey. Das Flugzeug kann mit 2 Besatzungsmitgliedern und 9 Passagieren vertikal starten und landen. Das Flugzeug soll Mitte der 2020er Jahre zertifiziert werden.
Kippflügel[edit]
Der Tiltwing ähnelt dem Tiltrotor, außer dass die Rotorhalterungen am Flügel befestigt sind und die gesamte Baugruppe zwischen vertikaler und horizontaler Position kippt.
Die Vertol VZ-2 war ein Ende der 1950er Jahre entwickeltes Forschungsflugzeug. Im Gegensatz zu anderen Kippflügelflugzeugen hat Vertol die VZ-2 mit Rotoren anstelle von Propellern entwickelt.[2] Am 23. Juli 1958 vollzog das Flugzeug seinen ersten vollständigen Übergang vom Vertikalflug in den Horizontalflug. Als das Flugzeug 1965 ausgemustert wurde, hatte die VZ-2 450 Flüge absolviert, darunter 34 vollständige Übergänge.
Rotorflügel[edit]
Ein Rotorflügelflugzeug wurde versucht, ist aber nicht weit verbreitet. Die Boeing X-50 Dragonfly hatte einen zweiblättrigen Rotor, der zum Start vom Triebwerk angetrieben wurde. Im Horizontalflug blieb der Rotor stehen und wirkte wie ein Flügel. Feste Canard- und Heckflächen sorgten für Auftrieb während des Übergangs sowie Stabilität und Kontrolle im Vorwärtsflug. Beide Exemplare dieses Flugzeugs wurden bei Abstürzen zerstört. Der Sikorsky X-Wing hatte einen vierblättrigen Rotor, der Druckluft nutzte, um den Auftrieb über die Oberflächen zu kontrollieren, während er als Hubschrauber arbeitete. Bei höheren Vorwärtsgeschwindigkeiten würde der Rotor gestoppt, um weiterhin Auftrieb als Tandemflügel in einem X Aufbau. Das Programm wurde abgebrochen, bevor das Flugzeug irgendwelche Flüge mit dem Rotorsystem unternommen hatte.
Schwanzsitter[edit]
Ein Tail-Sitter ist ein Flugzeug, das senkrecht nach oben auf dem Boden ruht, so dass es auf seinem Heck ruht. Es startet und landet senkrecht mit dem Schwanz nach unten. Das gesamte Flugzeug kippt dann für den normalen Flug horizontal nach vorne. Kein Typ ist jemals in Produktion gegangen, obwohl eine Reihe von experimentellen Varianten geflogen wurden, die sowohl Proprotor- als auch Jet-Schub verwenden. Einige haben einen erfolgreichen Wechsel zwischen den Flugmodi erreicht, wie dies im November 1954 der Turboprop-getriebene Convair XFY Pogo tat.[3]
Der Coleopter-Typ hat einen ringförmigen Flügel, der einen Kanal um einen Hubrotor bildet. Der Übergang zum Vorwärtsflug ist nie gelungen, obwohl die SNECMA Coléoptère ausschließlich mit reinem Düsenschub senkrecht startete, schwebte und landete.
Der deutsche Focke-Wulf Fw Triebflügel war ein Design, das während des Zweiten Weltkriegs untersucht wurde. Es nutzte Impulsdüsen, um einen Rotor anzutreiben, der sich hinter dem Cockpit um die Rumpfachse drehte. Ähnlich einem Coleopter-Starrflügler sollte der Triebflügel auf seinem Heck starten und landen, sich nach dem Start um die Nickachse drehen und für den Vorwärtsflug beschleunigen. Das Design wurde nie über Modellwindkanaltests hinaus gebaut.
Direkter Schub[edit]
Vektorisierter Schub[edit]
Die Harrier Jump Jet-Familie der militärischen VSTOL-Düsenflugzeuge verwendet Schubvektoren. Diese Flugzeuge können senkrecht/kurz starten und landen (V/STOL). Sie sind das einzige wirklich gelungene Design dieser Art unter den vielen, die in den 1960er Jahren entstanden. Diese Flugzeuge sind in der Lage, von kleinen Räumen wie Feldern, Straßen und luftfahrtfähigen Schiffen aus zu operieren. Die Lockheed F-35B Blitz II wird als nächstes militärisches VSTOL/STOVL-Design vorgeschlagen, um den Harrier zu ersetzen.
Hubdüsen[edit]
Ein Liftjet ist ein leichtes Strahltriebwerk, das verwendet wird, um vertikalen Schub für den VTOL-Betrieb bereitzustellen, und wird dann im Vorwärtsflug abgeschaltet. Einige VTOL-Konstruktionen haben sowohl den vektoriellen Schub vom Haupttriebwerk zusammen mit den Hilfsauftriebsdüsen verwendet.
Aufzugsventilatoren[edit]
Bei einer Hubgebläsekonfiguration befinden sich die Hubgebläse in großen Löchern in einem ansonsten herkömmlichen festen Flügel oder Rumpf. Es wird für den V/STOL-Betrieb verwendet. Das Flugzeug hebt ab, indem es die Ventilatoren verwendet, um Auftrieb zu erzeugen, und geht dann in den konventionelleren Vorwärtsflug über. Mehrere Versuchsfahrzeuge wurden geflogen, aber nur die F-35 Lightning II ging in Produktion.
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