Werkpaard van de lucht
Door Ontwaakt!-correspondent in Zuid-Afrika
„WIJ hadden een uur of twee gevlogen. Plotseling begon het toerental van de motor terug te lopen — het eerste teken van motorstoring. Ik begon onmiddellijk te klimmen en gebruikte het resterende vermogen om zo veel mogelijk hoogte te winnen voordat de motor afsloeg. Op het hoogste punt van de klim viel het koppelingshuis uit elkaar, zodat er rondom ons stukjes de lucht in geslingerd werden.
Onmiddellijk bracht ik de helikopter in een steile daling, waarbij ik de voorwaartse snelheid constant op rond de 90 kilometer per uur hield. Ik had het terrein al bestudeerd en wij koersten nu af op een kleine open plek die gemakkelijk glijdend te bereiken was.
Ik liet de neus van de helikopter op 15 meter boven de grond licht omhoogkomen om het toestel vaart te laten minderen en toen landden wij, even doorschuivend en tot stilstand komend op zo’n anderhalve meter van de rand van een donga [droge rivierbedding].”
Dit alles speelde zich in nauwelijks een minuut af. Weliswaar zijn er helikopters in de laatste fases van een noodlanding neergestort, maar zoals uit deze ervaring blijkt, is niet alles verloren als de motor uitvalt. Deze piloot volbracht een geslaagde glijvlucht met autorotatie — vele malen tijdens de opleiding geoefend voor juist zo’n noodsituatie.
Maar hoe veilig en veelzijdig de helikopter ook is, velen hebben er nog nooit in gevlogen. Het kan zijn dat ook u ervoor terugschrikt een korte vlucht met een helikopter te maken. Maar misschien interesseert het u wel iets meer over deze ongewone vliegtuigen te weten.
Waar is het begonnen?
Leonardo da Vinci was de eerste die, in 1483, een hefschroefvliegtuig ontwierp en een luchtschroef gebruikte voor de draagkracht of ’lift’. Volgens luchtvaarttechnici is er met het toestel dat hij geschetst heeft helaas niet te vliegen! Niettemin is de verticale vlucht uitvinders blijven fascineren. Nog maar betrekkelijk kort geleden heeft men het idee weten te verwezenlijken.
Het was in 1923 dat de Spanjaard Juan de la Cierva er op 27-jarige leeftijd in het Spaanse Getafe in slaagde met zijn autogiro te vliegen. Het systeem dat hij uitdacht, vormde een belangrijke bijdrage tot de ontwikkeling van de helikopter. Later, in de periode 1939 tot 1941, bracht een ontwerper van Russische origine, Igor Sikorsky, de helikopter met zijn werk een stuk dichter bij het toestel zoals wij het nu kennen. Maar wat was het geheim om de machine van de grond te krijgen?
Hoe vliegt een helikopter?
Een standaardvliegtuig met vaste vleugels gaat de lucht in door eerst op een startbaan snelheid te winnen. Als het de juiste snelheid heeft bereikt, levert de lucht die over de vleugel strijkt voldoende kracht om het gewicht van het toestel te overwinnen en het vliegtuig de lucht in te tillen. Bij een helikopter wordt de draagkracht echter geleverd door het draaien van de rotorbladen, die te vergelijken zijn met vleugels. Zo kan een helikopter opstijgen zonder voorwaartse beweging. Daarvoor moeten de bladen onder een bepaalde hoek, de invalshoek genoemd, door de lucht maaien om een aanzienlijke draagkracht te produceren. En de piloot kan de invalshoek van de bladen wijzigen door middel van een hendel die de collectieve spoedhandgreep heet. Wanneer de door de bladen ontstane draagkracht groter is dan het gewicht van de helikopter en het dus wint van de zwaartekracht, zal de helikopter opstijgen. Bij afneming van de draagkracht zal de machine dalen.
Vanuit een stilstand in de lucht kan men door het kantelen van het rotorvlak de helikopter voorwaarts laten vliegen. Dit vlak is het denkbeeldige oppervlak dat de bladen tijdens hun rotatie bestrijken. Wordt het rotorvlak naar voren gekanteld, dan wordt er niet alleen lucht naar beneden gedwongen om de helikopter op te tillen maar ook enigszins naar achteren om hem voorwaarts te stuwen. (Zie onderstaande tekening.) Zo kan de helikopter zich in elke richting bewegen, zijwaarts, zelfs achteruit, louter door het rotorvlak in de gewenste richting te kantelen. De hendel waarmee dit gebeurt, bevindt zich in de rechterhand van de piloot en wordt de stuurkolom of cyclische stuurknuppel genoemd.
Er is nog een probleem dat opgelost moet worden voordat wij van de grond komen — het reactiekoppel veroorzaakt door de hoofdrotor. Wat is het „reactiekoppel”? Stel u eens voor dat u probeert om met een grote moersleutel een bout boven uw hoofd aan te draaien terwijl u op rolschaatsen staat. Terwijl u de sleutel in de ene richting draait, zal uw lichaam geneigd zijn in tegengestelde richting te draaien. Dit gebeurt volgens de grondwet van de mechanica dat er bij elke actie een gelijke maar tegengestelde reactie plaatsvindt. In het geval van de helikopter vertoont het toestel terwijl de motor de rotor in de ene richting aandrijft, zelf de neiging in tegengestelde richting te draaien. Het meest gebruikte middel om dit te neutraliseren, is een antireactierotor of kleine propeller op de staart. Door middel van twee roerpedalen kan de piloot de stuwkracht van de staartrotor vergroten of verkleinen en zo de bewegingen van de helikopter onder controle houden.
De laatste hendel die wij kunnen beschouwen, is de gashendel. Het toerental van de motor moet constant door de piloot in de gaten gehouden worden wanneer hij de bedieningshendels gebruikt, want de gastoevoer moet dan bijgesteld worden. Juist door dit voortdurend letten op de toerenteller werd de aan het begin genoemde piloot gewaarschuwd voor mogelijke motorstoring, nog voordat de motor helemaal was uitgevallen. Bij moderne gasturbine-helikopters is dit werk belangrijk verminderd door de invoering van een automatische inrichting die het motorvermogen aanpast.
Tijdbesparend en levensreddend!
Helikopters zijn met recht wel de werkpaarden van de lucht genoemd. Zo verstoorde in augustus 1979 een hevige storm de Engelse Fastnet-race voor zeiljachten. Vijftien mensen kwamen om in wat werd beschreven als „de ergste ramp in de geschiedenis van het wedstrijdzeilen”. Dit cijfer zou zonder het werk van de helikopterbemanningen nog hoger zijn geweest. Bij één reddingspoging moest de piloot de omringende golven in de gaten houden en zijn toestel constant laten stijgen en dalen om te voorkomen dat het door de golven geraakt werd. In een nieuwsbericht werd dit beschreven als „haasje-over op leven en dood tussen de kruinen van 13 meter hoge, woedende golven”.
Reusachtige olietankers die langs het zuiden van Afrika rond Kaap de Goede Hoop varen, kunnen verse voedselvoorraden, onderdelen en zelfs een nieuwe bemanning per helikopter aangevoerd krijgen zonder een haven te hoeven aandoen. Maar het is een zeer lastige manoeuvre. De piloot brengt de helikopter in hangende positie boven het dek door de verminderde voorwaartse snelheid van de tanker aan te houden. Vervolgens moet hij zich bij de deining van het schip aanpassen om zo voorzichtig mogelijk te landen.
Hoe is het om in een helikopter te vliegen?
Voor mensen die van vliegen houden, is de manoeuvreerbaarheid van de helikopter een sensatie waaraan andere vormen van gemotoriseerd vliegen niet kunnen tippen. Het is een fascinerende ervaring om in de lucht stil te kunnen staan, langzaam achteruit of zijwaarts te bewegen of op een halve meter van de grond een omwenteling van 360 graden te maken. Doordat de helikopter zich bij het opstijgen niet vooruit beweegt, maakt hij een veel veiliger indruk, en tijdens de vlucht raakt men al gauw geboeid door het landschap, vooral wanneer het toestel laag over de grond scheert.
De leerlingpiloot zal de helikopter echter in het begin moeilijk te vliegen vinden, daar het stuurmechanisme heel gevoelig is en de helikopter minder stabiel is dan vastvleugelige toestellen. Is hij de kunst eenmaal meester, dan is het heel plezierig en misschien wel gemakkelijker vliegen dan met een ander vliegtuig vanwege de eenvoudiger start- en landingstechnieken.
Tegenwoordig is de helikopter een zeer geavanceerde machine — echt een werkpaard van de lucht. Weliswaar komt hij vergeleken bij sommige van Jehovah’s vliegende scheppingen, zoals de libel en de kolibrie, wellicht wat log over, maar het is zeker een geweldige machine. En nu u er iets meer van af weet, wilt u misschien wel een helikoptervlucht maken!
[Illustratie op blz. 12]
Leonardo da Vinci’s ontwerp voor een hefschroefvliegtuig
[Verantwoording]
Bibliothèque de l’Institut de France, Parijs
[Illustratie op blz. 12]
Binnenlands pendelverkeer
[Illustratie op blz. 13]
Schipbreukeling gered door de RAF
[Verantwoording]
Met toestemming van het Engelse Ministerie van Defensie, Londen
[Illustratie op blz. 13]
De politie maakt vaak gebruik van helikopters
[Diagrammen/Illustraties op blz. 13]
(Zie publicatie voor volledig gezette tekst)
De stuurkolom regelt de stand van het rotorvlak, die op zijn beurt de vliegrichting bepaalt
Rotorvlak
Stilhangende helikopter
Achterwaartse vlucht
Voorwaartse vlucht
Collectieve spoedhandgreep
Stuurkolom
Roerpedalen