KW 28

Der Flüsterhubschrauber ist möglich

Der Bluecopter von Airbus Helicopters
Der Bluecopter von Airbus Helicopters
Wenn es um umweltverträgliche Zukunftstechnologien geht, können Politik und Privatwirtschaft ideale Partner sein. Ein Beispiel ist der Technologiedemonstrator Bluecopter: Airbus Helicopters hat im bayerischen Donauwörth bei der Entwicklung des Bluecopter von Anfang an das Entwicklungsziel Lärmreduktion in den Mittelpunkt gerückt und als Ergebnis dieser Arbeit den weltweit leisesten Hubschrauber geschaffen. Maßgeblich zum Erfolg beigetragen hat die finanzielle Unterstützung durch das Europäische Luftfahrtforschungsprogramm Cleansky und das deutsche Luftfahrtforschungsprogramm LuFo. Airbus Helicopters hat zudem die öffentliche Förderung mit Eigenmitteln von mehr als der Hälfte der gesamten Projektkosten komplettiert.

Flüstertechnologien senken Lärm

Mit dem Bluecopter hat Airbus Helicopters den Flüsterhubschrauber schlechthin entwickelt. Der Lärmteppich, den dieser Hubschrauber abstrahlt, ist annähernd halb so groß wie bei einem vergleichbaren gängigen Muster. Insgesamt unterbietet der Hubschrauber die geltenden ICAO Lärmzulassungsvorschriften erheblich. Für das menschliche Ohr entspricht das einer Halbierung des wahrgenommenen Geräuschs bezüglich der geltenden Grenzwerte. Für diesen Erfolg entwickelten und kombinierten die Spezialisten in Donauwörth zahlreiche Innovationen miteinander.

Einen Schwerpunkt bilden Optimierungen in allen Bereichen des Rotorblattes. Der Durchmesser des Rotors wurde erhöht, die Blattprofile wurden gemeinsam mit Dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Universität Stuttgart nach neuesten wissenschaftlichen Kenntnissen entwickelt und die Blattspitze neu geformt. Dadurch erzeugen die Blätter beim Drehen schwächere Blattspitzenwirbel, die vor allem im Landeanflug wesentlich zur Lärmemission beitragen. Zudem fliegt der Bluecopter mit fünf anstatt vier Rotorblättern. Die Rotordrehzahl ist variabel ausgelegt, so dass zum Beispiel im lärmintensiven Anflug wie auch im Steigflug durch Drehzahlreduktion die Lärmabstrahlung reduziert wird. Weitere lärmreduzierende Maßnahmen komplettieren das Konzept, etwa am Heckrotor, dem sogenannten Fenestron: Auch er dreht sich langsamer und hat zudem eine ausgekleidete, lärmdämpfende Ummantelung bekommen. Sowohl die Blätter als auch die Nabe einschließlich der Befestigung-Streben wurden unter lärmarmen Gesichtspunkten komplett neu geformt.

Gewinn für die Umwelt

Von den Lärmreduktionen profitieren Mensch und Umwelt direkt. Aber der Bluecopter sticht auch in Sachen Senkung von Verbrauch und Gasemissionen hervor. Treibstoffeinsparungen von mehr als 40 Prozent gegenüber vergleichbaren zweimotorigen Modellen sind möglich. Das liegt beispielsweise an der erheblichen Reduktion des Luftwiderstandes der Zelle, des Rotors und des optimierten Triebwerkslufteinlasses. Zudem kann und darf der Bluecopter im normalen Reiseflug eine der beiden Turbinen abschalten – diese sogenannte „single engine operation“ ermöglicht den Großteil der Emissionsreduktion.

Neue Entwicklungsverfahren erfolgreich eingeführt

Der technologische Durchbruch ist insbesondere einem neuen, bei Airbus Helicopters Deutschland eingeführten, weit gereiften und validierten Simulationsverfahren zu verdanken. Das multidisziplinäre Verfahren ermöglicht die gleichzeitige Berücksichtigung aller Auslegungsziele – darunter Lärm, Leistung, Vibrationen, Gewicht oder Kosten – in einem einzigen Entwicklungsprozess. Damit wurde der hochkomplexe Prozess der Rotorentwicklung erheblich beschleunigt und die Kosten merklich gesenkt. Die Eigenschaften wurden zudem verlässlich vorhergesagt und in den Boden- und Flugversuchen bestätigt. Die Messergebnisse aus den Versuchen fließen wieder zurück in die Simulation und optimieren so deren Genauigkeit für nachfolgende Entwicklungen. Insgesamt wurde die Anzahl der nötigen Flugstunden zur grundlegenden Charakterisierung des Rotors von mehreren hundert Stunden auf 25 Stunden reduziert.

Förderprogramme bringen Technologien von morgen hervor

Im Zuge des Bluecopter-Projektes hat Airbus Helicopters 30 Patente angemeldet. Die neuen Technologien und Entwicklungsverfahren werden kommende Hubschraubergenerationen prägen. Das Verfahren ist weitgehend skalierbar und kann auch auf den Bau von Rotoren für Drohnen oder elektrisch angetriebene Senkrechtstarter übertragen werden und auch diese Entwicklungsprojekte somit erheblich beschleunigen.

Die Entwicklung des Bluecopter hat insgesamt einen zweistelligen Millionenbetrag gekostet. Selbst für ein weltweit erfolgreiches Unternehmen wie Airbus Helicopters sind solche Investitionen ohne staatliche Unterstützung nicht möglich. Bluecopter zeigt, wie wichtig es ist, zielgerichtete einzelne Entwicklungsprojekte zur Verbesserung der Umweltverträglichkeit des Hubschraubers  zu einem hohen Reifegrad zu bringen, aufeinander abzustimmen und auch im Flug zu demonstrieren. Nicht zuletzt damit werden die Mitarbeiter sehr motiviert, ihre Arbeit auch „in die Luft“ zu bekommen. Die intelligente Kombination aus Eigenmitteln, nationalen und europäischen Fördermitteln erlaubte mit Bluecopter technische Entwicklungssprünge.