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Der Gyrocopter ist ein ausgesprochen sicheres Fluggerät, folgendes vorausgesetzt
- es handelt sich um eine gute Konstruktion mit möglichst stabilen Flugeigenschaften und
- er wird von einem gut ausgebildeten Piloten innerhalb der Betriebsgrenzen geflogen.
Der Tragschrauber stellt generell keine größeren Anforderungen an das fliegerische Können als ein aerodynamisch gesteuertes Ultraleichtflugzeug. Man muss also kein Super-Pilot sein, um sich für einen Gyrocopter zu entscheiden!
Juan de la Cierva entwickelte den Autogiro aus dem Eindruck eines Landeunfalls heraus, den er im Jahr 1919 wegen Unterschreitung der Mindestgeschwindigkeit beobachtete. Er war auf der Suche nach einem Fluggerät, das langsam fliegen konnte, ohne abzukippen, also: einen Strömungsabriss (Stall) des Tragflügels befürchten zu müssen, quasi eine Art mechanischer Fallschirm (mehr dazu unter Technik und Geschichte). Das Ziel wurde erreicht:
1.) Der Rotor des Gyrocopters kann im Flug nicht stallen. Damit ist eine der häufigsten Unfallursachen, wie sie mit Flächenflugzeugen auftreten, nämlich das Abkippen in der Landekurve, ausgeschlossen.
Wenn dennoch eine Landung misslingen sollte - man denke an eine Notlandung in schwierigem Gelände, bspw. wegen Motorausfalls - so kann man den Tragschrauber stets mit sehr geringer Geschwindigkeit landen:
2.) Die geringe Landegeschwindigkeit erhöht auch unter schwierigsten Bedingungen die Chancen des Piloten, bei einer Notlandung unverletzt zu bleiben.
So zeigt der Vergleich eines 3-Achsers mit einer Mindestgeschwindigkeit von 60 km/h mit einem Gyrocopter, den man mit 20 km/h aufsetzen kann, dass der 3-Achser wegen des quadratischen Zusammenhangs die 9(!)-fache kinetische Energie mit sich führt. Im Falle eines Crashs hat der Pilot daher im Tragschrauber nur 1/9 der Kräfte auszuhalten. Gibt es sonst gar keine Möglichkeit, so kann man einen Gyrocopter auch aus der vertikalen Autorotation heraus senkrecht notlanden, man setzt dann mit rund 6-7 m/s auf. Das entspricht einem ungebremsten Fall aus rund 2m Höhe und wird meist überlebt.
Darüber hinaus ist ein Tragschrauber auch bei minimaler Fahrt voll über Roll- und Nickbewegung steuerbar. Die Steuerbarkeit des Rotors hängt von dessen Drehzahl ab, nicht von der Fahrt. Weiche Ruder, die bei einer Böe im Endteil einer Landung bei geringer Fahrt zum Problem werden können, gibt es nicht. Hinzu kommt die generelle Unempfindlichkeit des Drehflüglers gegenüber Turbulenzen. Deswegen...
3.) ... kann man mit etwas Übung einen Gyrocopter selbst bei deutlichem, böigem Crosswind sicher und präzise auf einem nur 3 Meter breiten Feldweg landen.
Die Windunempfindlichkeit hat natürlich auch einen direkten Vorteil:
4.) Mit keinem anderen UL kann man so gelassen bleiben, sollte man plötzlich in schlechtes Wetter geraten. Noch bei einem Wind von 50 km/h kann selbst ein Anfänger sichere Landungen vollführen.
Nun wird der Tragschrauber aber fast ausschließlich ohne Rettungssystem geflogen. Ist das nicht ein Verlust an Sicherheit, verglichen mit anderen ULs? -- Gemäß den Bauvorschriften des LBA für Ultraleichte Tragschrauber (BUT, NfL II 89/01) vom 26.09.2001 heißt es in BUT 2 (d): "Auf die Forderung eines eigenständigen Rettungsgerätes kann verzichtet werden, da die dauerhaft autorotierende Tragschraube / Rotor als Rettungsgerät angesehen werden kann."
Es gibt aber auch einen nicht zu verschweigenden Aspekt des Tragschraubers:
Der Tragschrauber ist äußerst wendig und spricht in allen normalen Lagen sehr direkt und präzise auf die Steuerung an. Das kann gerade bei ungeübten Piloten nach einigen Stunden Erfahrungsstand dazu führen, dass man die Betriebsgrenzen aus Übermut oder Leichtsinn überschreitet. Ein Verlust der Rotordrehzahl durch Null-g-Manöver ist meist nicht umkehrbar.
Darum sollte auch beim Gyrocopter stets Besonnenheit und Vorsicht mit an Bord sein.
Woher kommt denn nun der Ruf des Gyrocopters als besonders gefährliches Fluggerät, den man besonders in Frankreich hören kann?
Die Frage lässt sich aus der besonderen Geschichte des Tragschraubers bzw. autogire erklären. Erst seit etwa 4 Jahren ist der Gyrocopter in Frankreich als ultraleichtes Fluggerät (ULM) etabliert. Lange Zeit war es nur möglich, auf der Basis der sehr liberalen, speziellen französischen Eigenbauregeln Gyrocopter zu fliegen: Die Geräte mussten selbst gebaut sein. Es gab keine Bauvorschriften, die Zulassung erfolgte alleine aufgrund der Deklaration des Erbauers. Nur dieser durfte das Gerät fliegen, der Verkauf war zwar zulässig, aber der Käufer durfte dann damit nicht fliegen. Flüge waren generell nur einsitzig erlaubt und es gab keine Ausbildung.
Die Situation war schlimmstenfalls folgende: Man stelle sich Herrn Müller vor, der im Baumarkt um die Ecke Material kauft, das er nach zweifelhaften Plänen ohne Fachkenntnis irgendwie in ein Fluggerät verwandelt. Dann geht er auf die grüne Wiese und versucht sich selbst das Fliegen beizubringen. Es ist nicht verwunderlich, dass auf diesem Wege viele wagemutige Piloten starben, durch technische Effekte ebenso wie durch Pilotenfehler.
Heute ist das vorbei, und der Gyro ist wie in Deutschland - siehe Lizenz und Zulassung - eine eigene UL-Klasse, neben mehrachsigen Geräten, gewichtskraftgesteuerten ULs, Motorschirmen und UL-Luftschiffen und -Ballons (s. website der FFPLUM). Es gibt etwa 20 Tragschrauberlehrer, davon eine knappe Handvoll, die beruflich schulen. Der Ruf eines gefährlichen Gerätes, das nicht jeder beherrschen kann, verhallt in Frankreich langsam.
"PPO", "PIO" und "blade flapping"
"Power Push Over (PPO)" und "Pilote Induced Oszillation (PIO)" sind die zwei Schreckgespenster der Tragschrauberfliegerei. Was hat es damit auf sich?
Zunächst handelt es sich um zwei ganz unterschiedliche Dinge.
PPO beschreibt einen fatalen Vorgang, der folgendermaßen ablaufen kann: Der Pilot macht beispielsweise zu Vorführungszwecken einen tiefen schnellen Überflug, reduziert die Leistung und zieht die Überfahrt steil nach oben weg. Spät bemerkt er, dass er Fahrt verliert, und reagiert falsch, indem er zu stark drückt, unter Umständen aus den Reflexen eines 3achs-Piloten heraus, der den überzogenen Flugzustand vermeiden will. Er nähert sich der Null-g-Belastung, der Anstellwinkel des Rotors sowie seine Drehzahl nehmen ab. Durch diese beiden Effekte nimmt auch der Widerstand des Rotors stark ab. Um Fahrt zu gewinnen, gibt er jetzt abrupt Vollgas. Wenn er ein Gerät fliegt, bei dem die Höhe der Schubeinleitung deutlich über dem Massenschwerpunkt liegt, tritt dadurch ein Kippmoment nach vorne auf, das dem System den Rest geben kann, indem der Rotor unterschneidet, also von oben angeströmt wird, mit der Folge der Unterschreitung der kritischen Rotordrehzahl. Unter Umständen überschlägt sich der Tragschrauber gar. Eine Rettung ist nicht mehr möglich. Wie vermeidet man das?
1.) Durch richtiges Flugverhalten nach einer gründlichen, kompetenten Ausbildung, in der das richtige Verhalten nach Hochziehen des Tragschraubers gezielt trainiert wird. Dass man in der Ausbildung den Reflex schult, auch in anderen Situationen niemals so stark zu drücken, dass man an den Null-g-Bereich herankommt, ist die Hauptsache - für einen erfahrenen Gyropiloten ist das ebenso selbstverständlich wie es für einen Dreiachspiloten klar ist, dass er die Maschine in der Landekurve nicht stallen darf. Man braucht dazu auch kein Instrument, man spürt die Lastigkeit am eigenen Körper. Hinzu kommt das Erlernen von sicheren Verfahren, wie es auf der Seite "wie fliegt sich ein Gyro?" geschildert ist.
2.) Konstruktiv: durch einen Geräteschwerpunkt in der Nähe der Schubeinleitungshöhe, so dass durch das Gasgeben möglichst kein Kippmoment erzeugt wird.
PIO, die "piloteninduzierte Oszillation", zeigt schon vom Namen her, dass es sich um einen Steuerfehler des Piloten handelt. Dazu muss man wissen, dass man bei Tragschraubern zum Beispiel bei der Steuerung der Rollbewegung nicht ein aerodynamisches Ruder bewegt, das dann über die Luftkräfte das Drehmoment erzeugt, sondern dass man mit dem Knüppel quasi die gesamte Rotorebene schwenkt. Kurze, sehr schnelle Ausschläge sind aufgrund der Ruderkräfte gar nicht in dem Maß möglich wie bei Flächenflugzeugen oder Trikes, aber vor allem sind sie nicht angebracht. Der Tragschrauber reagiert hierauf mit einer kurzen Verzögerung, dadurch kann ein Aufschaukeln resultieren, wenn der Pilot stets innerhalb der entstehenden Oszillation im falschen Moment und überreagiert - ähnlich einer Schleuderbewegung mit dem PKW, wenn das Heck mit jedem mal etwas weiter ausschlägt. Man kann einen Gyro tatsächlich auf diesem Wege in der Luft zerlegen. Vermeiden läßt sich auch die PIO durch eine profunde Ausbildung sowie durch eine stabil fliegende Maschine. Die PIO ist ein Standardfehler, der auftritt, wenn Dreiachspiloten versuchen, ohne Ausbildung zu fliegen.
Das Schlagen der Blätter, das sog. "blade flapping" und "mast bumping", kann im Flug nicht auftreten, so lange die kritische Rotordrehzahl nicht unterschritten wird, also keine Null-g-Manöver geflogen werden. Es ist ein Phänomen, das am Boden passiert, wenn der Tragschrauber bei geringer Rotordrehzahl, v.a. mit angestellter Rotorebene, zu schnell rollt. Zu den physikalischen Ursachen mehr auf der Technikseite. Man vermeidet es durch angepasste Geschwindigkeit beim Rollen und dadurch, dass man nicht ungewollt den Rotor gegen den Wind anstellt.