Tragschrauber

Da der Rotor nur durch den Luftstrom angetrieben wird, ist er mechanisch gering belastet und es ist kein kompliziertes Getriebe notwendig. Der Antriebsausfall ist ebenfalls unkritisch. Tragschrauber haben keine Mindestgeschwindigkeit und können somit nicht in einen überzogenen Flugzustand geraten. Das war auch die Motivation des Erfinders Juan de la Cierva. Der richtige Umgang mit diesen Fluggeräten muss trotzdem gut geschult werden, denn negative Anstellwinkel sind nicht zulässig, da sie – ähnlich wie zu große Anstellwinkel bei anderen Fluggeräten – zu einem kritischen Flugzustand führen können.[2] Negative Anstellwinkel werden durch starkes Drücken am Steuerknüppel erreicht, was zu einer Anströmung des Rotors von oben führen würde; gleichzeitig hohe Vortriebsleistung verstärkt den Effekt.[3]

• Die Bauart eines Tragschraubers ist viel simpler als die des Hubschraubers. Auch dieser besitzt nur einen Motor, jedoch muss neben dem Hauptrotor auch der Heckrotor mit einer relativ aufwändigen Übertragung angetrieben werden. Die zyklische und kollektive Blattsteuerung des Hubschraubers ist ebenfalls weitaus aufwändiger als die bei kleinen Gyrocoptern übliche Kopfkippsteuerung. Bei größeren Tragschraubern nimmt die Komplexität der Rotoranlage zu, erreicht aber meist nicht den Komplexitätsgrad von Hubschraubern.
• Anders als beim Hubschrauber ist der Ausfall des Antriebs relativ ungefährlich. Der Hubschrauber geht bei Motorausfall zur Autorotation über, wobei eine Notlandung mit Autorotation als sehr schwieriges Manöver gilt. Der Tragschrauber dagegen befindet sich ständig in Autorotation, dadurch entfällt die beim Hubschrauber entstehende Umschaltzeit, in der der Hubschrauberrotor an Drehzahl verliert.
• Der Tragschrauber kennt im Gegensatz zu einem Flächenflugzeug keinen Strömungsabriss wegen zu geringer Fahrt, da die Drehzahl des Rotors wichtiger ist als die Vorwärtsfahrt. Im Vergleich mit Flächenflugzeugen kann der Gyrocopter eine kürzere Startstrecke und eine bei weitem kürzere Landerollstrecke von nur zehn Metern haben. Die geringe Fahrt beim Landen macht auch die Notlandung weniger gefährlich als bei Flächenflugzeugen, da sich die Landerollstrecke extrem verkürzt. Auch sind steilere Anflüge möglich.
• Der Tragschrauber ist einfacher zu beherrschen als ein Hubschrauber und kaum schwieriger zu fliegen als ein Flächenflugzeug.
• Der Tragschrauber ist, anders als Hubschrauber und Flächenflugzeug, unempfindlicher gegen Turbulenzen und fliegt daher ruhiger als Flächenflugzeuge, insbesondere Ultraleichtflugzeuge.
• Wartung und Betrieb eines Hubschraubers sind wegen der komplizierteren Mechanik doppelt bis dreimal so teuer wie die Unterhaltung eines Tragschraubers.
• Der Platzbedarf im Hangar ist geringer als bei Flächenflugzeugen.
• Der ökologische Fußabdruck ist minder schädlich.

• Im Gegensatz zum Hubschrauber kann ein reiner Tragschrauber nicht schweben und in der Regel nicht senkrecht starten und landen.
• Der Leistungsbedarf ist im Vergleich zu Flächenflugzeugen bei gleicher Masse höher.[1][4] Tragschrauber sind in diesem Punkt eher vergleichbar mit Hubschraubern, besitzen aber aufgrund ihrer einfacheren Technik eine geringere Startmasse.

• Nicht alle Manöver von Hubschraubern oder Flugzeugen können bedenkenlos übernommen werden. So stellt es z. B. eine Gefahr dar, in Flugrichtung den Tragschrauber abrupt zu kippen, denn dabei kann es geschehen, dass der Rotor statt von unten von oben angeströmt wird, wodurch der Auftrieb zusammenbricht. Hubschrauber können dies durch ihre komplexere Rotorblattverstellung ausgleichen.[5][6]

Das Grundprinzip des Tragschraubers wurde zuerst von dem Mallorquiner Pere Sastre Obrador verwendet, seine Flugversuche scheiterten jedoch.[7] Den ersten funktionierenden Tragschrauber entwickelte der Spanier Juan de la Cierva, der sein Fluggerät Autogiro nannte. Nachdem ein von ihm entwickelter Bomber abgestürzt war, weil er in einen überzogenen Flugzustand geraten war, entwickelte er ein Fluggerät, bei dem dieser Zustand nicht auftreten kann. 1920 begann er mit „rotierenden Flügeln“, wie er sie nannte, zu experimentieren. Das Resultat war der erste erfolgreiche Flug eines Autogiro, des C4, am 9. Januar 1923 in Getafe, Spanien. Es folgten 1925 der C.6 und 1928 der C.8, wobei dem Entwickler wesentliche Lösungen zur Stabilisierung des Rotors eines Drehflüglers gelangen, die später auch bei Hubschraubern genutzt wurden, so z. B. die Schlaggelenke.

Da die neue Technologie interessante Anwendungen versprach, kam es bis Ende der 1920er Jahre zu einem „Autogiro-Boom“. Harold Pitcairn und sein Kollege Walter Kellett gründeten nach Lizenzierung durch de la Cierva in den USA eine Firma zur Herstellung von Tragschraubern. Sie belieferten das US Post Office mit ihren Produkten. Mit der Rezession brach dieses Geschäft jedoch ein.

In dieser Zeit wurden Tragschrauber auch in Großbritannien (besonders Cierva in enger Kooperation mit Avro), Deutschland (insbesondere Focke-Wulf), der Sowjetunion (ZAGI) und Frankreich (SNCASO) entwickelt.

In Deutschland entwickelte Oberingenieur Engelbert Zaschka 1927 einen kombinierten Trag- und Hubschrauber. Bei der Entwicklung von Zaschka wurden im Unterschied zu den bis damals bekannten Trag- und Hubschraubern die Rotoren des Zaschka-Rotationsflugzeugs mit einer durch zwei Kreisel wirksamen Schwungmasse zwangsläufig rotierend verbunden. Durch diese Anordnung konnte mit abgestelltem Motor ein gefahrloser senkrechter Gleitflug ausgeführt werden.[8][9]

Nach Juan de la Ciervas Tod 1936 konnten andere auf seinen Erfolgen aufbauen und die Entwicklung des Hubschraubers vorantreiben. In Frankreich wurde der Gyroplane-Laboratoire von Louis Bréguet und René Dorand weiterentwickelt, so dass man 1937 bei Probeflügen, die von dem Ingenieur und Piloten Claysse überwacht wurden, neue Weltrekorde aufstellen konnte.

Focke-Achgelis Fa 330

Im Zweiten Weltkrieg führten einige deutsche U-Boote den unmotorisierten Schlepp-Tragschrauber Focke-Achgelis Fa 330 „Bachstelze“ mit. Er war mit einer Person bemannt, die als Ausguck diente, und wurde an einer Leine hinter dem aufgetaucht fahrenden U-Boot geschleppt.

In Großbritannien erfolgte die Kalibrierung der Luftraumüberwachung mit Hilfe von Tragschraubern. Dazu wurden Tragschrauber des britischen Musters Cierva C.30 „Rota“ in einer Flugstaffel eingesetzt. In Japan wurden Tragschrauber Ka-1 zur Artilleriebeobachtung eingesetzt. Geplant wurde außerdem, von umgebauten Frachtern aus operierende Tragschrauber zur Abwehr von U-Booten einzusetzen. In der Sowjetunion wurden fünf in einer Staffel zusammengefasste Tragschrauber ZAGI A-7 am Anfang des Kriegs zu Aufklärungsflügen und zum Abwurf von Flugblättern genutzt.

Insgesamt spielten Tragschrauber keine wesentliche militärische Rolle. Die Militärs wandten sich dem Hubschrauber zu, der neue taktische Möglichkeiten und ein breiteres Einsatzspektrum versprach.

Gyrocopter zum Rundflug in Löchgau

Rollender Gyrocopter

Tragschrauber werden häufig zu Freizeitzwecken geflogen, wo sie wegen des niedrigen Anschaffungspreises und der geringen Betriebsmittelkosten beliebt sind. Im Oktober 2003 wurde in Deutschland erstmals einem Tragschrauber die Musterzulassung als Ultraleichtflugzeug erteilt. So zugelassene Tragschrauber dürfen dort mit der Sportpilotenlizenz geflogen werden. Besitzer einer solchen Lizenz für herkömmliche Ultraleichtflugzeuge müssen dazu eine Zusatzprüfung ablegen, es ist jedoch auch möglich, die Ausbildung ausschließlich auf Tragschraubern zu absolvieren.

Von 2009 bis 2010 wurde erstmals eine Weltreise per Tragschrauber unternommen. Das Ehepaar Melanie und Andreas Stütz flog in 18 Monaten in verschiedenen Tragschraubertypen durch Europa, das südliche Afrika, Australien, Neuseeland, USA und Südamerika. Das Abenteuer wurde im Buch Weltflug – Zwei Überflieger auf fünf Kontinenten und im Film Weltflug.tv – Die Weltreise mit Tragschrauber dokumentiert.[10][11]

Im Flugsport werden für Tragschrauber ihre eigene Rekorde dokumentiert; die Internationale Aeronautische Vereinigung (FAI) registriert sie in Kategorie E3a. So wurde der Atlantik am 11. August 2015 von USA (Maine) nach Larne (UK) überquert[12][13] und es gab schon auch einige Weltumrundungen.[14]

Tragschrauber sind grundsätzlich für bestimmte polizeiliche Aufgaben (z. B. Luftraumüberwachung) oder zur Unterstützung im Rahmen von Katastrophenhilfe geeignet. In Deutschland fanden Tests statt. Im Irak werden Tragschrauber für polizeiliche Zwecke eingesetzt.

1985 beschaffte das Bundesamt für Wehrtechnik und Beschaffung in Koblenz zwei Exemplare des Vinten V-122/R-R Venom Mk II. Der zweisitzige Tragschrauber basierte auf dem Typ Wallis WA-122 und sollte als Gerät zur Erprobung von Technologiekonzepten zur Luftaufklärung dienen. Die Tragschrauber kamen später in Museen. Ein Exemplar befindet sich in der Wehrtechnischen Studiensammlung Koblenz.

Von Juli bis Dezember 2007 testete die Polizei Brandenburg einen angemieteten Tragschrauber vom Typ HTC MT-03 auf dem Flugplatz Saarmund auf seine Tauglichkeit für Polizeieinsätze. Vier flugerfahrene Beamte der Landespolizei waren mit dem Praxistest befasst. Zu den Testabschnitten in unterschiedlichen Flughöhen gehörten u. a.:

• Konstanz von Polizeifunk an Bord,
• Beweiskraft von Luftbildaufnahmen während des Einsatzflugs,
• Umwelt- und Verkehrsüberwachung (in rund 300 Metern Höhe) sowie
• Personensuche und -verfolgung aus der Luft.

Hauptmotiv für den Einsatz von Tragschraubern sind die gegenüber Hubschraubern niedrigen Anschaffungs-, Betriebs- und Wartungskosten. So kostet eine Hubschrauber-Flugstunde durchschnittlich 1.000 Euro, eine Tragschrauber-Flugstunde dagegen nur 120 Euro. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Boden zu beiden Seiten leicht beobachtet werden kann. Die Spitzengeschwindigkeit im polizeibezogenen Einsatz liegt bei 160 km/h, die Mindestgeschwindigkeit bei 30 km/h.

Als Hauptproblem bei dem getesteten Tragschrauber erwies sich jedoch die geringe Nutzlast von maximal 210 kg. Weiterhin besteht eine rechtliche Hürde in der Luftfahrtbestimmung, wonach bewohntes Gebiet mit Ultraleichtflugzeugen und Tragschraubern grundsätzlich nicht im Tiefflug überflogen werden darf. Das Innenministerium Brandenburg plante daher eine Ausnahmeregelung für Polizeiflüge. In einem umfassenden Abschlussbericht zur mit Erfolg abgeschlossenen Phase II des Projekts wurde ein Rechtsgutachten zum „Einsatz von Tragschraubern bei Behörden mit Sicherheitsaufgaben (Polizei)“ erstellt. Im Ergebnis wurden keine rechtlichen Schranken für den Einsatz erkannt. Das Projekt wurde bis zur Entscheidung des Innenministers mit Erfolg in einer dritten Phase fortgeführt.

Im Februar 2010 ließ der neue Innenminister von Brandenburg, Rainer Speer (SPD), das von seinem CDU-Vorgänger gestartete Projekt einstellen.[15]

2012 testete das DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) zusammen mit dem THW den Einsatz von Tragschraubern für die Bekämpfung von Katastrophen (vor allem als Erkundungshilfsmittel).[16]

Die Hochschule Koblenz forscht an luftgestützter Sensorik mit Hilfe eines Tragschraubers.[17][18]

Tragschrauber und Helikopter der kurdischen Polizei

Im Mai 2019 wurde der für kommerzielle Zwecke entwickelte Tragschrauber Tensor 600X vorgestellt. Der Erstflug der Maschine wurde im Januar 2020 erfolgreich absolviert. Der Marktstart durch die Fraundorfer Aeronautics AG ist für 2020 geplant.[19]

Im Jahr 2021 kam es in Deutschland vermehrt zu Abstürzen von Tragschraubern, bei mehreren dieser Unglücke starben Pilot und Fluggast. Laut Medienberichten sind die Ursachen unklar.[20]

Seit 2009 wurden mehrere Projekte in Autonome Region Kurdistan (Irak) realisiert. 2010 wurde der erste Tragschrauber an den kurdischen Innenminister Karim Sinjari übergeben. Ziel der Projekte ist es, Piloten auszubilden, die für das Innenministerium die An- und Abflugwege der Flughäfen in Erbil und Sulaimaniyya zum Schutz vor terroristischen Übergriffen überwachen.

Diese auf den Tragschraubern ausgebildeten Piloten bilden das Rückgrat der gesamten Piloten-Crew der kurdischen Polizei. In einem nächsten Schritt werden sie zu Helikopterpiloten (auf Eurocopter EC 120 B) ausgebildet.[21][22][23]