A napokban mutatták be valamelyik tévécsatornán a „Kémek a sasfészekben” című háborús-kémes kalandfilmet, amely szerintem könyvben sokkal jobb, még akkor is, ha a filmben Richard Burton meg Clint Eastwood is játszik benne. Nos, van benne egy rész, amikor egy náci tábornok a Sasfészeknek nevezett alpesi fellegvárba egy helikopter segítségével jut el. És a kérdés rögtön felvetődik, vajon lehetséges ez? Hollywoodban persze minden lehetséges és pironkodás nélkül lépnek túl a történelmi hűségen, amelyre a legjobb példa a „Halál 50 órája”, ahol a német Tigrisek szerepét az amerikai gyártmányú M47 tankok „játszották”, de mégis: voltak katonai helikopterek a második világháborúban? A válasz igen, és talán nem is árulok el nagy titkot, ha közreadom, hogy a technokrata németek voltak a megalkotók.

De kezdjük talán ott, hogy a helikopter mitől más, mint a repülőgép?

A helikopter egy olyan légi jármű, amely motor segítségével forgatott szárnyakkal tudja önmagát a levegőbe emelni, ellentétben a repülőgéppel, amit a merev szárnyakon jelentkező emelőerő tart a levegőben. Tudom, hogy egyszerűbb azt mondani, hogy egy propeller pörög a helikopter tetején és az emeli meg, de azt hivatalosan forgószárnynak nevezik.

A fenti megállapításból következik egy nagyon fontos dolog: a repülőgépnek mozognia kell a levegőben, azaz van egy minimális – relatív nagy – sebessége, ami nélkül a szárnyakon nem keletkezik elegendő emelő erő, míg a helikopternél az egy helyben történő lebegés teljesen normális dolog, sőt, a repülés magasságát és irányát nem a repülőgépeknél megszokott szárnyakkal és vezérsíkokkal oldják meg, hanem a forgószárnyak állásszögének változtatásával szabályozzák.

A helikopter már Leonardo Da Vinci találmányai között megjelent, mégis a működő helikopter létrehozása – és főleg annak irányítása - olyan problémahalmaz volt, amelynek megoldása egészen a 30-as évekig váratott magára. Az első világháborúban már folytak kísérletek függőlegesen felemelkedő gépekre – a tervezői munkának magyar vonatkozása is volt Kármán Tódor és Asbóth Oszkár személyében – de valahogy az áttörés hiányzott, de úgy is fogalmazhatok, hogy apró lépésekben haladt előre.

Az egyik jelentős probléma fizikai természetű volt, ugyanis maga a tény, hogy a forgószárnyak (nevezzük a továbbiakban egyszerűen rotornak) forognak, azt eredményezi, hogy maga a helikopter teste is el kezd forogni (nyomaték keletkezik), ami ugye nem igazán szerencsés a bent ülők szempontjából.


Asbóth Oszkár kísérleti gépe például azért volt különleges, mert a rotor forgásából származó nyomaték kiküszöbölésére azt találták ki, hogy ugyanarra a tengelyre ráraktak még egy rotort, ami ellenkező irányban forgott, így a keletkező erők kompenzálták – kiegyenlítették – egymást. Ez az építési elv napjainkban is él, elég ha megtekintjük a Kamov Ka-26-t, talán ismerős lehet, egy időben a termelőszövetkezetek ezekkel permetezték a földeket.


Egy másik elképzelés szerint a második rotort nem azonos, hanem kisebb-nagyobb távolságra egymástól eltolva különböző tengelyeken helyezték el. Természetesen itt is fontos az ellenkező irányú forgás, mert a nyomatékok így is kioltották egymást, bár a szerkezet nyilvánvalóan nagyobb lett. Ez az elv is él napjainkban, nézzük csak meg a Chinuk fényképét.


Egy harmadik elképzelésben a főrotor nyomatékának kompenzálását a farok részen elhelyezett oldalirányban működő kisebb rotor oldotta meg, ezzel az egyhelyben történő irányított elfordulást is sikerült szabályozni. Erre a sémára illeszkedik a mai helikopterek túlnyomó többsége, például a MI-24, csak hogy egy harci helikopter is említsek.


Még nagyon sok problematikus kérdés vetődött fel a helikopterek irányításával és meghajtásával kapcsolatban (például: a helikopterek miért nem tudnak extra nagy sebességgel repülni – csúcssebesség kb. 450 km/h), amelyekkel a hely és idő hiányában én most nem fogok foglalkozni. Így visszatérek a ’30-as évek német mérnökeihez, konkrétan Anton Flettnerhez, aki eredetileg aerodinamikával és távirányítással foglalkozott (távirányítású levegő-föld rakéta megépítésén dolgozott a Zeppelin léghajók számára 1918-ban), majd egy kicsit a hajók Magnus-effektuson alapuló szélmeghajtásával foglalkozott (azaz nem vitorlásról van szó, de egyébként nagyon eredeti megoldás, akit érdekel, itt megnézheti), aztán a 30-as években a haditengerészet megbízásából az autogirókkal kezdett foglalkozni.

Az autogiró a merevszárnyú repülőgéptől abban különbözik, hogy akárcsak a repülőgépek az autogiró is rendelkezik a meghajtásért felelős motorral és légcsavarral, de a géptörzs fölött egy meghajtás nélküli rotort is elhelyeztek. A trükk akkor kezdődik, amikor elindul a gép, mert a légáramlástól a rotor is mozgásba jön, ezáltal a gép meredekebb szög alatt emelkedik a levegőbe és ugyancsak meredekebb szög alatt szállhat le, így 8-10 m nekifutás elegendő a fel és leszálláshoz. Tehát ezek nem helikopterek, de aerodinamikáját tekintve az autogirók a helikopterek elődjeinek tekinthetők.


Anton Flettner a haditengerészet számára 1936-ban megépített egy kétüléses autogirót, amelynek azt a feladatot szánták, hogy a hajók fedélzetéről felemelkedve tengeralattjáró-elhárítási, felderítési és tűzvezetési feladatokat végezzen, majd épségben térjen vissza a hajó fedélzetére. Ismétlem 1936-ban vagyunk! Ez volt az FL 184. Egy szépséghibája azért volt a dolognak, mert a gép az első tesztrepülés előtt kigyulladt és a tervet nem folytatták tovább.

A kor egyik kihívása a függőlegesen felemelkedő és stabilan irányítható repülőszerkezet, azaz a helikopter megépítése volt. Bár mi magyarok ezt a dicsőséget Asbóth Oszkárnak adjuk, de a technika-történelem ezt mégis Heinrich Focke nevéhez köti, aki megépítette a Focke-Wulf FW 61-t és a Bréma melletti Neuenlander Feldről 1937. június 26-án szállt fel először és csakúgy mellesleg ezt a szükséges módon dokumentálta is.


Flettner bizonyára tudott Heinrich Focke gépéről és annak sikeréről, valószínűleg hatott is rá, de saját technikai elképzelését egy teljesen más konstrukcióban gondolkozva folytatta, illetve újrakezdte azt: most már egy felderítő helikopter megépítését vette a fejébe. A korábban említett rotor forgásából megjelenő nyomaték kioltását Focke két, egymástól pár méterre elhelyezett és különböző irányokban forgó rotorokkal oldotta meg. Ez működőképes verzió volt ugyan, de meglehetősen nagy méretekkel járt, így a hajófedélzeten történő alkalmazása emiatt nem igazán volt megoldható. Flettnernek fontos volt a haditengerészeti megrendelés, ezért más megoldást választott, 1937-ben megtervezte a dupla (más néven összekapcsolódó) rotorokat. Ennek lényege az volt, hogy két ellentétes forgásirányú rotort tervezett, amelyek tengelyei nem egy síkban forogtak, azok egy bizonyos szöget zártak be egymással és ráadásul átfedték egymást. A rotorok tengelyei V alakban helyezkedtek el, viszonylag közel egymáshoz, így a rotorok helyigénye jóval kisebb lett. A nyomaték problémája így megoldódott, de a rotorlapátok mozgását úgy kellett beállítani, hogy ne akadjanak össze, ami forgásukban 90 fokos eltérést jelentett.



Való igaz, hogy amikor az ember ilyen helikoptert lát, akkor az NDK-s robotgép habverője jut eszébe és önkéntelenül azon kezd gondolkodni, hogy perceken belül katasztrófa fog történni.

A következő évben a német haditengerészet hat darab – a fejlesztési munkák kísérleteit szolgáló - együléses helikoptert rendelt meg Flettnertől, aki meg is építette azokat FL 265 néven. A dupla Flettner rotor erőforrásaként egy héthengeres levegőhűtésű csillagmotor szolgált. Az első repülésre 1939 májusában került sor, ugyan az első két példány hamar összetört - az egyik esetben egyszerűen kifogyott a benzin -, de a maradék négy sikeresen felszállt egy cirkáló fedélzetéről, ami mindenesetre biztató és meggyőző eredmény volt. Arra mindenesetre elég volt, hogy Flettner belekezdhessen a cikkem tárgyául szolgáló első katonai célú helikopter – az FL 282 Kolibri - fejlesztésébe.


Az építés 1939-ben kezdődött. A helikopter testét acélcsövekből hegesztették össze, amelyet alapvetően szövettel borítottak be. Flettner hasznosította az autogirók építésében szerzett tapasztalatát és ezért nem csoda, hogy a Kolibri a hajtómű leállása esetén is az autogirókhoz hasonlóan le tudjon szállni (szakzsargonban: lerotált). A Kolibrit kezdettől fogva úgy tervezték, hogy két személynek adjon helyet. A hajtóművet - a 160 lóerős BMW Bramo Sh 14A csillagmotort - a helikoptertest közepére építette be, így a pilótát az orr részben - kezdetben egy zárt plexiborítású, majd később egy félig zárt kabinban - sikerült elhelyezni, amivel javították a kilátást és így jelentősen megkönnyítette a le- és felszállást.


Fontos volt az is, hogy a megfigyelő számára, aki menetiránynak háttal a rotor alatt és mögött foglalt helyet, az ellenséges tengeralattjárók felderítését és megfigyelését biztosító „panoráma” kilátást biztosítsanak. Ez az elhelyezés lehetővé tett azt is, hogy akár a megfigyelővel, akár nélküle emelkedett fel a gép, a helikopter stabilitása nem változott meg jelentősen. Mivel az alapfeladat a felderítés és a megfigyelés volt, fegyverzetről sok szó nem esett: a megfigyelő mindössze két 5 kg-os bombát és a célmegjelölést hivatott füstbójákat kapott.

Miután néhány kikötött repülési tesztet hajtottak végre (azaz kikötötték és felemelkedett, majd leszállt), sor került az első sikeres szabad repülésre is. Ezt az FL 282 V2-n egy Ludwig Hofmann nevű pilóta hajtotta végre 1941. október 30-án. Nos, a fejlesztés szépen haladt előre, bár azt nem lehet mondani, hogy őrületes tempóban, hiszen a V3-as verzióról tudjuk, hogy 1943. április 3-án érte el a 3800 méter repülési magasságot.

>
A tesztelés keretében különböző módosításokat is végeztek a sárkányszerkezeten (azaz a testen és a farkon), a hajtómű fémborítást kapott és beplexizték a kabint, hogy a frász ne törje ki a pilótát a huzattól. A csillagmotor beindítását sűrített levegővel végezték, míg a motor hűtését a test alatt elhelyezett ventillátorral oldották meg. Később a méretek csökkentése érdekében elhagyták a farok részt, illetve kisebb méretű stabilizátor felületekkel pótolták, ez volt FL 282U verzió, amit a tengeralattjárók fedélzetéről szándékozták elindítani.

Rendkívül sok vizsgálatot hajtottak végre az irányíthatóságra vonatkozóan, miközben olyan problémákkal is meg kellett birkózni, mint például a vibráció, a repülési stabilitás és a keletkező örvényhatások. Az FL 282 kormányzásakor kombinálni próbálták a hagyományos repülőgépeknél használatos függőleges vezérsíkot és a két rotor kollektív állásszög változását. Belátom ez egy kicsit erős volt, ezért megpróbálom értelmezni a dolgot.

Ahhoz, hogy a helikopter irányítottan emelkedjen, lebegjen vagy szép lassan süllyedjen a levegőben a rotorokon keletkező emelőerőt kell szabályozni. Ezt úgy oldják meg, hogy egyszerre változtatják a rotorok állásszögét.


Ha előre, hátra vagy oldalra akarjuk mozgatni a helikoptert, akkor az állásszögeket úgy kell módosítani, hogy az egyik oldalon nagyobb, az ellentétes oldalon meg kisebb emelőerő keletkezzen, azaz a helikopter „bebillen” és elmozdul a kisebbik erő irányába. Na a probléma ott kezdődik, hogy a rotor meglehetősen gyorsan forog, azaz hol az egyik oldalon van, hol a másikon, ennek megfelelően hol kisebb állásszög kell, hol nagyobb. Ezt természetesen egy mechanika vezérli, ezt az eljárást hívjuk ciklikus állásszög-szabályozásnak. Na ezen a ponton a magyarázatot be is fejezem, talán érzékeltetni tudtam, hogy az irányítás problémájának megoldása mechanikus eszközökkel nem is olyan egyszerű feladat.

1942-től az FL 282 V5-t már a német haditengerészetnél a Balti-tengeren vizsgálták, amelynek során megállapították, hogy a szerkezet rossz időjárási viszonyok között is jól viselkedett, nosza fel is szereltek a Köln cirkáló egyik ágyútornya fölé egy leszállóhelyet és kipróbálták a viharos tengeren is. Az eredmény jó lehetett, mert 1943-ban a legyártott eszközöket a továbbiakban a Földközi és az Égei-tengereken konvojvédelemre használták. Sajnos további adat az alkalmazásukról nem maradt fenn, csak feltételezések vannak arról, hogy a háború végén a náci vezetőket a bekerített városokból a Kolibrivel mentették ki.

1944-től a bombázások elérték az FL 282-t építő gyárakat is, így a megépített 24 prototípusból mindössze 3 darab maradt, a háború után ezekből kettőt az Amerikai Egyesült Államokba, míg a harmadikat a Szovjetunióba szállították el. Anton Flettner tervei között szerepelt még egy harci és egy szállító helikopter megépítése is, de ezek már nem valósulhattak meg. A háború után az amerikaiak a Paperclip művelet során, amely a német haditechnikai fejlesztések és mérnökök „átmentését” szolgálta az Egyesült Államokba, megtalálták Flettnert is. Az első adandó alkalommal ki is vándorolt és meglepő módon katonai helikopterek tervezésébe fogott, immár az amerikai hadsereg részére, majd a Kaman helikoptergyár főtervezője lett. 1961-ben, New Yorkban hunyt el. És egy arhív felvétel a Kolibriről.