Warum fliegt ein Hubschrauber?
Die Auftriebskraft, die den Hubschrauber in die Luft steigen lässt, entsteht an den sich horizontal drehenden Rotorblättern, die von einem Triebwerk bewegt werden. Mit dem Rotor erzeugt der Hubschrauber einen Druck, der ihn nach oben schweben lässt.
Wie’s genau funktioniert? Der Luftstrom wird durch das Rotorblatt in einen oberen und einen unteren Luftstrom geteilt. Die Oberseite des Rotorblattes ist gewölbt, dadurch ist die Strecke der Oberseite länger als die der Unterseite. So muss der obere Luftstrom eine größere Entfernung zurücklegen als der untere. Da sich beide Seiten jedoch gleichzeitig durch die Luft bewegen, muss der obere Luftstrom schneller fließen, um die größere Strecke zeitgleich mit dem unteren Luftstrom zurückzulegen. Dies bewirkt, dass die unterschiedlichen Geschwindigkeiten einen höheren Druck unter dem Rotorblatt und einen niedrigeren darüber erzeugen (Bernoullische Prinzip).
Da unter dem Rotorblatt mehr Druck vorhanden ist, wird es nach oben gedrückt. Diese Kraft ist der Auftrieb. Das Bernoullische System besagt weiterhin, dass eine höhere Geschwindigkeit einen größeren Druckunterschied bewirkt und so auch mehr Auftrieb.
Der Pilot kann die Rotorblätter so einstellen, dass sie mehr oder weniger Luft verdrängen. Zum Beispiel gerade so viel, dass der Helikopter weder zu Boden sinkt noch weiter aufsteigt, sondern in der Luft steht. Oder auch so, dass auf der einen Seite ein stärker Druck produziert wird als auf der anderen. Dann rutscht der Hubschrauber von dem Luftpolster, auf dem er schwebt, zur einen Seite ab – und wird in diese Richtung gelenkt. So kann ein Hubschrauber nicht nur vorwärts, sondern auch seitwärts oder rückwärts fliegen.
Die Frage wurde beantwortet von Dorothee Menhart, Redakteurin bei Wissenschaft im Dialog.