MARKUS ACHTELIK

In meinem Leistungskurs Physik wählte ich für meine Facharbeit das Thema „Die Physik des Hubschrauberfluges“. Mein Kursleiter war sehr angetan von meiner Arbeit, und ermutigte mich, bei Jugend forscht Teilzunehmen. Trotz anfänglicher Zweifel wagte ich es, und nahm in der Sparte technik am Regionalwettbewerb München-Ost Teil.

In meiner Arbeit ging es darum, zunächst die technischen und aerodynamischen Grundlagen des Hubschrauberfluges, insbesondere in Bezug auf die recht komplizierte Steuerung, zu erarbeiten und zu erklären.

Im Praktischen Teil der Arbeit sollte ein funktionstüchtiger Modellhubschrauber mit möglichst wenig zugekauften Teilen konstruiert und gebaut werden.

Einer der wichtigsten Punkte hierbei war die Chassiskonstruktion, Antriebsauslegung und die Vermessung von einzelnen Motoren. Mit den gewonnenen Erkenntnissen wurden im Laufe der Entwicklung drei Hubschrauber gebaut, wobei mit dem ersten aufgrund seines Gewichtes und fehlender Verwindungsteifigkeit nur ein Schwebeflug möglich war. Daher diente dieser Hubschrauber im Wesentlichen zur Überprüfung des Antriebskonzeptes.

Der zweite Hubschrauber wurde schließlich mit einem CAD- Programm konstruiert und anschließend gebaut, wobei hier die Erfahrungen, die mit dem ersten Hubschrauber gemacht wurden, mit einflossen. Nach einigen überzeugenden Flügen stürzte dieser leider bei einer Flugvorführung vor meinem LK Physik aufgrund einer Störung der Fernsteueranlage ab.

Eigentlich sollte der zweite Hubschrauber repariert werden. Aufgrund der Beschädigung und einiger konstruktiver Neuerungen entschloss ich mich, einen dritten Hubschrauber zu Bauen, der auch wieder mittels CAD komplett neu konstruiert wurde. Das Chassis konnte diesmal mit einer Computergesteuerten Fräse aus Kohlefaserplatten hergestellt werden.

Der Heckrotor, Tuningteile für den Hauptrotorkopf und viele andere Kleinteile wurden in mühevoller Kleinarbeit mit einer Drehbank hergestellt, wobei es hier auf Genauigkeiten von unter 0,1 mm ankam. Dieser Hubschrauber bereitete den meisten Aufwand, das Ergebnis überzeugte jedoch optisch, sowie durch die Flugeigenschaften und Laufruhe.

Der Hubschrauber überzeugte jedoch nicht nur mich, sondern auch die Jury so sehr, dass ich den Regionalwettbewerb im Bereich Technik gewann. Neben dem ersten Preis erhielt ich auch den Sonderpreis „Jugend forscht öffnet Türen“ in Form eines Forschungspraktikums, dass von E.ON Bayern gesponsort wird. E.ON stellte schließlich den Kontakt zu Eurocopter in Donauwörth her, was ja sehr gut zu meinem Thema passt.

Zuerst war die Rede von einem 2-3 tägigen Praktikum, bei dem ich mir den Betrieb genauer anschauen kann. Bei dem nächsten Telefonat mit Eurocopter stellte sich dann heraus, dass ich das große Los gezogen hatte: Ich durfte an einem zweiwöchigen sog. Typerating für den Hubschrauber EC 135 Teilnehmen! Das Typerating ist, wie der Name schon sagt, eine Schulung für Hubschrauberpiloten auf ein bestimmtes Muster. Die erste Woche der Schulung bestand aus theoretischem Unterricht, der in englisch stattfand, da auch ein Franzose teilnahm. In dieser Woche haben wir nahezu die komplette Technik des Hubschraubers „durchgeackert“. Es mangelte auch nicht an Anschauungsobjekten: Im Hangar der Flugschule stand ein zur hälfte zerlegter und geöffneter Hubschrauber, an dem man das soeben Gelernte bestens nachvollziehen konnte. Es war sehr interessant, wie komplex so ein Hubschrauber ist, und das doch sehr viele Ähnlichkeiten und Gemeinsamkeiten zu einem Modellhubschrauber bestehen.

Das absolute Highlight kam dann in der zweiten Woche: Nachdem der theoretische Unterricht und die Cockpiteinweisung abgeschlossen war, durfte ich zweimal eine Stunde im Hubschrauber als Gast mitfliegen! Mit Headsets „bewaffnet“ stiegen wir in den Hubschrauber ein. Beim Anlassen der Turbinen wurde mir auch klar, warum man die Headsets braucht: der ganze Hubschrauber vibrierte, und es herrschte eine Lautstärke, dass an Kommunikation ohne die unterstützenden Headsets nicht mehr zu denken war. Wahnsinn, dass die „Kiste“ das auf Dauer aushält. Um zu starten, schwebten wir in ca. 2m Höhe zur Startbahn, und nach erteilter Genehmigung war es soweit: Der Hubschrauber beschleunigte, gewann sehr schnell an Höhe und lag so ruhig in der Luft, dass man erst beim Abbremsen merkte, dass wir mit gut 200 km/h unterwegs waren. Nun folgten einige Übungen, wie z.B. der Flug mit nur einer Turbine oder eine Landung in einer Waldschneise, bei der die Rotorblätter den Bäumen schon sehr nahe kamen. Nach dem Start mit Vollgas aus der Schneise, baute der Pilot erst einmal Höhe auf, um den Hubschrauber in einer Wolke zu „parken“. Ohne Navigationsinstrumente wäre man hier aufgeschmissen, da außer weiß ringsherum überhaupt nichts zu sehen war. Auf dem Rückweg spielte der Fluglehrer noch „schwerelos“: aus ca. 200 km/h drückte er den Steuerknüppel schlagartig nach vorne, der Hubschrauber ging in den Sturzflug und es stellte sich das Gefühl der Schwerelosigkeit ein. Bei dem anschließenden Abfangmanöver bekam ich schließlich die andere Seite der Schwerkraft zu spüren... eine Achterbahn ist harmlos dagegen! Vergleichsweise unspektakulär verlief dagegen die Landung. Anflug über eine Stromleitung, Höhe abbauen, über der Landebahn Geschwindigkeit verringern und in ca. 2m Höhe zum Stellplatz zurück schweben. Der zweite Flug beinhaltete fast das gleiche Programm, war aber trotzdem auf’s Neue spannend.

An den nächsten Tagen ging der Flugunterricht weiter, jedoch durfte ich nicht mehr mitfliegen, da Notsituationen geschult wurden. Daher hatte ich die Möglichkeit, mir die Fertigung und das Gelände von Eurocopter genauer anzuschauen. U.a. sah ich die Rotorblattproduktion des neuen Kampfhubschraubers „Tiger“ und die Fertigung des EC 135 und 145, die mir von einem der Entwickler für den Autopiloten näher erläutert wurde. In einer anderen Halle konnte ich mir alle Details, wie z.B. den Rotorkopf von einigen Transporthubschraubern von der Bundeswehr genau anschauen und bekam immer ausführliche Antworten auf meine Fragen.

Zum Schluss machte ich mit einem Mitarbeiter noch einen Rundgang zu sämtlichen Restecontainern auf dem Gelände, und konnte mich so mit Material für die nächsten Projekte versorgen...

Abschließend kann ich sagen, dass die Teilnahme bei Jugend forscht und das Praktikum ein großes Erlebnis war, bei dem ich sehr viel Erfahrung sammeln konnte. Alle, die mit dem Gedanken spielen, bei Jugend forscht mitzumachen, kann ich nur dazu ermutigen. Neben der dabei gesammelten Erfahrung konnte ich auch sehr viele Kontakte knüpfen, die mir bei meinem Studium und meinem angestrebten Beruf sicher sehr hilfreich sein werden.

Und last but not least: der Regionalwettbewerb und besonders der Landeswettbewerb haben sehr viel Spaß gemacht!