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Zellebaugruppen - Besondere Erscheinungen

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Besondere Erscheinungen und Effekte

Bodenresonanz

Die Bodenresonanz ist ein gefährlicher Zustand des Hubschraubers, der nur am Boden auftritt. Bei drehender Tragschraube verursachen die Fliehkräfte des Tragschraube, insbesondere in Verbindung mit den Tragschraubengelenken, eine ungleichmäßige Belastung. Die wechselnde Belastung durch Schlag- und Schwenkbewegung, die ein Auswandern des Massenschwerpunktes der rotierenden Tragschraube bewirken, überträgt sich auf die Zelle des Hubschraubers. In der Luft, während des Fluges, hat dies keine weiteren Auswirkungen, wenn man von den üblichen Bewegungen und Vibrationen des Hubschraubers absieht. Am Boden jedoch schwingt die Zelle, und das Fahrwerk muss die Kräfte aufnehmen und ableiten. Die Konstruktion der Fahrwerke (Stoßdämpfer und Federbeine) bewirken zum Teil ein Zurückfedern, und bei geeigneter Frequenz (=Drehzahl) kann sich der Hubschrauber aufschaukeln. Wenn die Energie der Schwingungen zu groß ist und der Hubschrauber schaukelt, kann dies bis zum wechselweisen Abheben der Fahrwerke führen und sich bis zum Umkippen des Hubschraubers steigern.

Die Vermeidung einer Bodenresonanz ist mithin eine wichtige Aufgabe von Zellebaugruppen. Wie weiter oben beschrieben, wird zum einen die Schlag- und Schwenkbewegung der Tragschraubenblätter gedämpft und begrenzt, um das Auswandern des Schwerpunktes zu vermindern. Zum anderen ist die Konstruktion der Gas-Flüssigkeits-Stoßdämpfer der Fahrwerke auf einen geeigneten Unterschied zwischen Ein- und Ausfedern (rasches Ein-, langsameres Ausfedern) eingestellt, so dass die Schwingungsenergie von diesen aufgenommen wird. Damit wird die Neigung zum Aufschaukeln vermindert. 
Grundsätzlich besteht jedoch bei einrotorigen Hubschraubern stets das Risiko einer Bodenresonanz, auch bei heute üblichen und technologisch neuen Ausführungen. Eine "praktische" Ansicht der Bodenresonanz ist auf nebenstehenden Videos zu sehen, wo eine CH-47 durch den Effekt zerstört wird.

ground resonance rear view
ground resonance rear view
     
ground resonance side view
ground resonance side view
     

Noch ein interessantes Video vom Auseinanderbrechen einer Maschine infolge der Bodenresonanz: klick.