Während dem stabilen Schwebeflug
wird wie bereits beschrieben die Luft von oben nach unten durch den
Rotor beschleunigt. Der Luftdurchsatz ist über die Länge des Rotorblattes
nicht konstant (Abb 27).
Abb 27
Der Vortex oder Wirbelringzustand
entsteht bei einem Hubschrauber wenn sich dieser im Schwebeflug oder
langsamen Vorwärtsflug, mit einer grossen Sinkgeschwindigkeit befindet.
Die Sinkgeschwindigkeit muss sich in einem Bereich von mehr als 500
ft/min (2,5 m/sec) und die Vorwärtsgeschwindigkeit unterhalb der sogenannten
Transitionszone befinden. Zusätzlich muss der Rotor durch den Antrieb
angetrieben werden. Diese Verhältnisse sind vor allem während einem
steilen Landeanflug mit Rückenwind gegeben.
Abb 28
Durch die Sinkgeschwindigkeit
entsteht ein Luftströmung welche dem Downwash entgegen wirkt
(Abb 28).
Dadurch wird
im inneren Bereich der Rotorebene die Luft zwar von oben
nach unten beschleunigt, aber durch die Luftströmung von
unten gleich wieder zurück nach oben befördert (Abb 29).
Abb 29
Die Luft wird erneut von oben angesogen
und so entsteht ein in sich geschlossenes System, der Vortex oder Wirbelringzustand
(Abb 30). In diesem Zustand beginnt der Hubschrauber noch stärker zu
sinken, auch wenn die Leistung erhöht wird. Zwar ist der Hubschrauber
nach wie vor steuerbar, aber es treten zum Teil starke Vibrationen auf.
Abb 30
Der Vortex kann grundsätzlich auf zwei
Arten beendet werden:
Bei der ersten Möglichkeit geht man in den Vorwärtsflug über, da der
Downwash im Vorwärtsflug nach hinten abgeleitet wird, kann dadurch der
Rotor mit "neuer Luft" von oben versorgt werden. Diese Variante muss
angewendet werden, wenn der Vortex in Bodennähe, beispielsweise während
einem Landeanflug auftritt.