28.09.2015
Erschienen in: 09/ 2015 FLUG REVUE

LeisetreterAirbus Helicopters Bluecopter

Beim Testträger Bluecopter mixt Airbus Helicopters Technologien wie einen weiterentwickelten Fenestron, verbesserte Rotor- und Zellendesigns sowie ein intelligentes Triebwerksleistungs-Management. Ziel sind deutliche Verbrauchs- und Lärmminderungen.

Drei Wünsche trügen die Kunden immer wieder an ihn heran, sagt Dr. Wolfgang Schoder, Chef von Airbus Helicopters in Deutschland: „weniger Lärm, ein geringerer Verbrauch und mehr Geschwindigkeit“. Und genau diese drei Themen stehen beim Bluecopter im Fokus – einem Demonstrator für zukunftsträchtige Technologien, den das Unternehmen Anfang Juli in Donauwörth erstmals offiziell vorstellte. Geflogen wird der umgebaute Prototyp der EC135 allerdings schon seit dem 17. April 2014, und in den knapp 30 Flugstunden bisher „wurden die Ziele erreicht“, versicherte Jean-Brice Dumont, Technologievorstand bei Airbus Helicopters.

Die Vorgaben bei dem 2011 mit überwiegend eigenen Forschungsmitteln in Angriff genommenen Programm sind dabei durchaus ehrgeizig. Dies vor allem, wenn man bedenkt, dass der Bluecopter im Gegensatz zur X3 ein Hubschrauber mit durch und durch konventioneller Auslegung ist. So will man die Geräuschemission etwa zehn Dezibel unter das ICAO-Limit drücken, denn gerade die Lärmreduzierung ist laut Schoder „ein Schlüsselfaktor“ und ein „entscheidender Wettbewerbsvorteil“. Beim Verbrauch wird eine Reduzierung von 13 Prozent angestrebt, im speziellen Reiseflugmodus mit einem abgestellten Triebwerk sollen sogar 40 Prozent eingespart werden. Hinzu kommen eine höhere Zuladung (ca. 200 bis 360 kg) und ein Geschwindigkeitsplus von 25 km/h.

Erreicht werden diese bedeutenden Verbesserungen nicht durch revolutionäre Erfindungen, sondern durch die geschickte Kombination verfügbarer Technologien, die manchmal erst auf den zweiten Blick erkennbar sind. In der Software der vollelektronischen Steuerung (FADEC) der Pratt & Whitney-Triebwerke PW206B2 versteckt sich zum Beispiel die Möglichkeit, während des Reiseflugs einen Antrieb abzuschalten. Noch müssen die Testpiloten dies von Hand bewerkstelligen, aber ein voll entwickeltes System würde auf Knopfdruck in den „Eco-Modus“ schalten und das Triebwerk auf Anforderung der Piloten oder vielleicht sogar automatisch je nach Flugzustand wieder anwerfen. Das Hochfahren dauert derzeit noch rund 30 Sekunden, könnte aber mit einem Zusatzsystem auf fünf Sekunden beschleunigt werden. Technisch ist der Einmotorenflug aus Sicht von Airbus Helicopters kein Problem, allerdings muss erst einmal die Zulassung bewerkstelligt werden. Dabei dürften genaue Parameter wie genügend Flughöhe (derzeit 500 m) und Geschwindigkeit vorgeschrieben werden.

Auch mit zwei Triebwerken soll der Bluecopter etwa 14 Prozent weniger Leistung benötigen und entsprechend weniger Kraftstoff verbrauchen. Dies liegt insbesondere am neuen Rotor. Dieser hat fünf statt vier Blätter, und der Durchmesser wurde im Vergleich zur H135 (EC135) um einen Meter erhöht, was auch geringere Blattspitzengeschwindigkeiten ermöglicht. Der Rotorkopf erhielt zur Reduzierung des Widerstands eine enge Verkleidung. Die Blätter basieren auf dem BlueEdge-Design mit vor- und rückgepfeilten Spitzen. Das Konzept, an dem seit rund zwei Jahrzehnten geforscht wird, hat Airbus Helicopters erstmals bei der jüngst geflogenen H160 in einem Serienmodell verwendet. Wichtig für die Zukunft ist dabei eine vereinfachte Fertigung mit dem RTM-Verfahren (Resin Transfer Moulding: Harz wird dabei in das zunächst trocken gelegte Gewebe injiziert).

Neben dem Hauptrotor wurde auch der Heckrotor des Bluecopter geändert. Es ist immer noch ein Fenestron, aber mit optimierten, leicht geschwungenen Metallblättern und nur noch zwei komplex gewölbten Statoren zur Abstützung des Getriebes. Letztere Konfiguration wurde in zwei Stufen erreicht, da man Bedenken bezüglich Vibrationen hatte. Darüber hinaus sollen speziell abgestimmte Helmholtz-Röhren in der Ummantelung die hohen Frequenzen des Fenestrons dämpfen. Eine kleine, elektrisch betätigte Klappe in der Finne sorgt dafür, dass der Leistungsbedarf besonders im Reiseflug vermindert wird.

Das horizontale Leitwerk des Bluecopter haben die Ingenieure vom Heckausleger nach oben verlegt. Dort liegt es nicht mehr im Rotorabwind, was einen Nutzlastvorteil von 50 Kilogramm bringt. Ein T-Leitwerk erforderte allerdings auch genaue Berechnungen, denn gerade in diesem Bereich hinter dem Rotor ist die Strömung höchst komplex.

Die abreißende Strömung im Rumpfheck trug bisher merklich zum Gesamtwiderstand bei. Hier sollen neu geformte Türen, die die Strömung besser kanalisieren, Abhilfe schaffen. Detailarbeiten zur Widerstandsverminderung wurden zudem am Fahrwerk betrieben.

All diese Technologiebausteine sind laut Jean-Brice Dumont nicht nur für einen leichten zweimotorigen Hubschrauber wie den Bluecopter-Demonstrator relevant. Sie können vielmehr nach entsprechenden Anpassungen bei neuen Mustern jeder Größe oder zum Teil sogar als Modifikation bei vorhandenen Modellen genutzt werden. Es geht also nicht um Träumereien für das nächste Jahrzehnt, sondern um die mögliche Verwendung in der Serie schon in den nächsten zwei bis sechs Jahren. 

FLUG REVUE Ausgabe 09/2015



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