Een
helikopter, wentelwiek of hefschroefvliegtuig is een vliegtuig met een (of twee) grote rotor(en) met een verticale as. Helikopters hebben ten opzichte van
vliegtuigen (met uitzondering van de Harrier, Yak-38 en de F-35 ) het voordeel dat ze verticaal kunnen opstijgen en landen, in de lucht stil kunnen hangen en zijwaarts en achteruit kunnen vliegen. Ze worden daarom bijvoorbeeld veel ingezet bij reddingsacties. Daarnaast zijn er ook militaire (vervoer van troepen en materieel) en civiele (passagiersvervoer over korte afstanden en van en naar offshoreinstallaties en schepen) toepassingen.
Geschiedenis
De allereerste helikoptervlucht ter wereld werd op 13 november 1907 te Lisieux uitgevoerd door de Franse fietsenmaker Paul Cornu. Zijn helikopter had twee rotors, aangedreven door een 24-pk-motor. Hij verhief zich twee meter boven de grond en vloog minder dan twintig seconden. Op 24 mei 1940 voerde Igor Sikorsky de eerste succesvolle vlucht uit met een helikopter met 1 rotor.
Werking
Net als bij een vliegtuig heeft een helikopter
vleugels, namelijk de
rotorbladen, die hun snelheid krijgen door de motoraangedreven as waarop ze zijn gemonteerd. De motor van een helikopter draait met een constant toerental omdat het verschil in toerental veel te belastend zou zijn voor de reductie. De
liftkracht wordt uitsluitend met de instelhoek van de rotorbladen geregeld.
Staartrotor
Tegelijk met de lift ontstaat er een tangenti?le kracht die de helikopter doet draaien in de richting tegenovergesteld aan de draairichting van de rotor. Om dit ongewenste effect te compenseren hebben de meeste helikopters een staartrotor. De piloot kan met pedalen de instelhoek van de staartrotor veranderen, waarmee de richting van de romp kan worden geregeld.
Sommige helikopters, zoals de Chinook, Kaman en alle modellen van Kamov, hebben geen staartrotor maar twee hefrotoren die in tegengestelde richting draaien. Er worden ook helikopters gebouwd met twee boven elkaar geplaatste rotoren die in tegengestelde richting draaien, maar wel dezelfde lift gaven.
Ook is op dit gebied ge?xperimenteerd met reactieaandrijving (straalmotoren) aan de rotortips (bijvoorbeeld het Nederlandse ontwerp NHI H-3 "Kolibri"). Hierbij wordt geen koppel op de rotoras uitgeoefend. Door wrijving zal de helikopter in dezelfde richting als de
rotor gaan draaien, maar dat effect is slechts gering en te compenseren met roeren.
Er is zelfs een helikopter denkbaar zonder extra rotor, waarbij de individuele rotorbladen bewegingen maken zoals de vleugels van een vogel. Voor deze beweging is echter een ingewikkelde aandrijfas nodig.
Besturing
Om voorover of achterover te hellen (pitch) of zijwaarts te hellen (roll) wordt de instelhoek van de hoofdrotorbladen met behulp van een tuimelschijf (Engels: swash plate) tijdens het roteren cyclisch veranderd naargelang de positie. Om voorover te hellen bijvoorbeeld staan de bladen schuiner als ze zich aan de achterkant bevinden en minder schuin aan de voorkant. Hierdoor krijgt de rotor aan de achterkant meer opwaartse kracht, helt het toestel voorwaarts en vliegt het ook voorwaarts. Door de hoek van alle rotorbladen tegelijk te vari?ren kan een verticale beweging worden gemaakt.
Aangezien de meeste grotere helikopters worden aangedreven door een gasturbinemotor (meestal twee) is er sprake van een stationair rotortoerental. De gasturbinemotor zelf bestaat eigenlijk uit twee gedeelten, de compressorsectie aangedreven door de gasproducerturbine en de powersectieturbine (vrije turbine). Bij het verhogen van de helling van de rotorbladen (verhogen van de vraag naar lift) zal door de mechanische koppeling tussen vrije turbine en de versnellingsbak die de rotorbladen aandrijft, het toerental (N2) van deze turbine willen zakken. Als gevolg hiervan daalt ook het compressortoerental (N1).
Door de powerturbineregelaar (de bewaker van zijn toerental) wordt dit geregistreerd en doorgegeven aan de brandstofregelaar, waardoor een aangepaste hoeveelheid brandstof ingespoten wordt in de verbrandingskamer, waardoor de compressorsectie weer meer vermogen levert aan de gasproducerturbine totdat een nieuw evenwicht is bereikt. Omgekeerd vindt ditzelfde proces plaats bij verlagen van de vraag naar lift, hierbij wil de powerturbine zijn snelheid verhogen door eigenlijk een teveel aan toegevoerde brandstof aan de verbrandingskamer, de powerturbineregelaar geeft dan een signaal naar de brandstofregelaar die dan de brandstof "knijpt" tot het juiste toerental.
Noodlanding
Helikopters storten niet vanzelf neer als de motor zou uitvallen. Door de dalende beweging, beweegt de lucht door de rotors en blijven die in beweging (windmoleneffect). Deze techniek heet autorotatie, de helikopter gedraagt zich dan als een autogyro. Doordat de hoofdrotor en de staartrotor mechanisch verbonden zijn, kan de piloot het toestel nog steeds besturen en een noodlanding maken, mits het toestel hoog genoeg of snel genoeg vliegt.
Heli's in het Nederlandse leger
Op
vliegbasis Gilze-Rijen worden in de loop van 2008 nagenoeg alle helikopters van het Nederlandse leger samengebracht onder het Defensie Helikopter Commando. Het Commando Luchtstrijdkrachten, de top van de luchtmacht, zetelt in Breda. Daarnaast wordt op vliegbasis Gilze-Rijen het beheer van het vrijwel gehele Nederlandse helikopterbestand samengebracht. De samenvoeging moet uiteindelijk in 2012 gereed zijn.
Dan moeten ook de 20 nieuwe
NH-90 helikopters er zijn. Die vervangen de huidige
Lynx-helikopters van de marine. Van die 20 helikopters, komen er 12 op Gilze-Rijen te staan, 8 staan er op fregatten en op De Kooy bij Den Helder, de uitvalsbasis van de marine. Samen met de (vooralsnog) 29
Apaches, de 17
Chinooks en 17
Cougars en 4
Alouettes, komt het totaal op ongeveer 80 helikopters.
Helikopter
Lineaire weergave
