Die Hubschrauberentwicklung 1916-1918

Alt ist der Traum von einem Fluggerät, das sich in alle Richtungen bewegen, aber auch über einem Punkt schwebend ruhig in der Luft verharren kann. 1916 lag das Grundproblem in der geringen verfügbaren Motorleistung und den dürftigen Propellerwirkungsgraden. Trotzdem griff Major Stephan Petróczy von Petrócz, Kommandant des Lehrbataillons in Wr. Neustadt, die Idee auf, die Ballone zur Artilleriebeobachtung durch Helikopter mit Motorantrieb zu ersetzen.

In Fischamend boten das Propellerlabor von Prof. Knoller, der Windkanal und Fachleute wie Prof. Knoller selbst, der Physiker Theodor von Kármán, Oskar von Asbóth, Karl Balaban, Wilhelm Žurovec und andere die nötigen Voraussetzungen für eine erfolgreiche Entwicklung. Die Arbeiten begannen in Fischamend, aber auch bei Oeffag und Austro Daimler. Das Konzept sah vor, einen von einem Benzinmotor angetriebenen Generator am Boden aufzustellen und die elektrische Energie über die Fesselungsseile zu einem Elektromotor im Fluggerät zu leiten. Technischer Direktor von Austro-Daimler war damals übrigens Ferdinand Porsche.

Mitte 1917 wurde Petróczy zum Kommandanten des Fliegerarsenals ernannt, wodurch er seinem Lieblingsprojekt, dem Hubschrauber, mehr Ressourcen zur Verfügung stellen konnte. Der Aerodynamiker Oblt. Dr. Theodor von Kármán und Ingenieurleutnant Wilhelm Žurovec, beide dem Fliegerarsenal zugeteilt, sollten einen Prototyp unter Berücksichtigung der Resultate des Propellerlabors konstruieren.

Žurovec baute zunächst ein Modell mit einen Pressluftmotor. Bei Flugversuchen mit diesem Modell in der Fischamender Luftschiffhalle zeigte sich, dass mit einem oder zwei Fesselungsseilen keine dynamische Stabilität zu erreichen war. Erst mit einem Dreikabelsystem waren die Resultate gut. Etwa 50 Flüge wurden zwischen Juli 1917 und März 1918 im großen Ballonhangar in Fischamend durchgeführt. Höhen von mehr als 10 m wurden erreicht.

 

PKZ-1

Im August 1917 erhielt die Fa. MAG in Mátyásföld den Auftrag zum Bau eines manntragenden Helikopters auf Basis des Modells von Kármán-Žurovec. Das im Februar 1918 fertiggestellte Fluggerät wurde in der Nachkriegsliteratur als Petróczy-Kármán-Žurovec PKZ-1 bezeichnet. Der „Schraubenfesselflieger PKZ-1“ wog leer 650 kg, davon alleine der Daimler Elektromotor 195 kg. Dieser lieferte ohne besondere Kühlung nur 190 statt 250 PS. Im Flug sollte die Energie durch ein 800 m langes Aluminiumkabel vom Boden aus übertragen werden.

Beim ersten Flug hob das Gerät bei einer Rotordrehzahl von 700 U/min ab und stieg bis zur Fesselungshöhe von 50 cm. Daraufhin kletterten drei Mann an Bord und der Helikopter schwebte trotz des zusätzlichen Gewichtes weiterhin, durch die Fesselungsseile gehalten. Nach 15 Minuten des vierten Fluges brannte jedoch der überforderte Motor durch und konnte wegen der kriegsbedingten Materialknappheit nicht mehr instandgesetzt werden. Der PKZ-1 demonstrierte jedenfalls die Flugfähigkeit des elektrisch angetriebenen Helikopters.

PKZ-2

Obwohl Kármán Projektleiter war, begann Žurovec im November 1917 eigenständig am PKZ-2 zu arbeiten. So wurde der PKZ-2 entgegen seiner späteren Bezeichnung von Wilhelm Žurovec allein erfunden, wofür ihm am 12. Februar 1918 das Deutsche Patent No. 347.578 erteilt wurde.

In der Konstruktion verwendete Žurovec das Konzept der gegenläufigen Rotoren, um das Gegendrehmoment auszugleichen. Ein zum Transport leicht zerlegbares, mit Seilen verspanntes Rohrgerüst saß auf einem zentralen Luftsack, die 3 Ausleger waren mit kleineren Luftsäcken abgestützt. Die Luftsäcke wurden durch eine Pumpe am Rotorantrieb aufgeblasen. Die Fesselungsleinen waren an den 3 Auslegern befestigt, liefen durch Umlenkrollen am Boden und wurden mit einer elektrisch angetriebenen Winde gleichsinnig ausgespielt und eingezogen. 

Der Erstflug fand am 2. April 1918 im Lipták-Werk, Budapest, statt. Nach mehreren Flügen, von denen einer sogar eine Stunde dauerte, wurden die Versuche am 5. April abgebrochen da die Motorleistung für einen sicheren Schwebeflug außerhalb des Bodeneffektes nicht ausreichte. Die Flugtests wurden vom 17. bis 21. Mai mit stärkeren Motoren fortgesetzt, dabei fanden Flüge zwischen 10 und 50 m Höhe statt. Solange die überschüssige Hubkraft ausreichte um die Fesselleinen gespannt zu halten, blieb der PKZ-2 in einem stabilen Flugzustand.

Am 10. Juni 1918 wurde der PKZ-2 einer hochrangigen Militärdelegation vorgeführt. Hierzu wurde der Beobachterstand montiert. Der PKZ-2 stieg auf 7 bis 8 m Höhe, war aber instabil. Der Beobachterstand (ca. 35 kg) wurde wieder entfernt, der Hubschrauber startete wieder und stieg bei einer Windgeschwindigkeit von 6 – 7  m/sec auf eine Höhe von 12 m. Wegen Überhitzung der Motoren sank deren Leistung ab, der Hubschrauber geriet außer Kontrolle und wurde beim Absturz schwer beschädigt. Auch der PKZ-2 wurde nicht wieder instandgesetzt.

Technische Daten Schraubenfesselflieger PKZ-2

  • Gewicht: ca. 1200 kg (inkl. Treibstoff für 1 Stunde unbemannten Flug)
  • Motor: 3 x Le Rhone Umlaufmotoren mit je 100, später 120 PS
  • Rotordurchmesser: 6 m
  • Rotordrehzahl: 600 U/min
  • Insgesamt 36 unbemannte Flüge

Der Hubschrauberentwicklung in bzw. ausgehend von Fischamend war zwar kein endgültiger Erfolg beschieden. Die 50 m Schwebeflughöhe des PKZ-2 aber waren damals inoffizieller Weltrekord, der bis 1936 nicht übertroffen wurde.