A helikopter rotorjai az idő nagy részében állandó sebességgel forognak. Ez azt jelenti, hogy amikor a gép felszálláshoz készülődik, a rotorok fordulatszáma ugyanakkora, mint repülés közben. Ez intuitív szempontból teljesen érthetetlennek tűnhet. Hiszen az ember azt hinné, hogy a helikopter a rotor sebességének változtatásával száll fel és irányítja a mozgását.
És persze logikusnak tűnik, hogy a felszálláshoz a helikopternek alaposan fel kell pörgetnie a rotort. A valóságban azonban a felhajtóerőt a forgószárnyak – ismertebb nevükön lapátok – dőlésszögének növelésével és csökkentésével hozzák létre és irányítják, nem pedig a rotor fordulatszámának növelésével.
A legtöbb modern helikopter rendelkezik egy szabályozóval, amely állandó szinten tartja a rotor fordulatszámát. A pilóta ezért a felszálláshoz egy motorkerékpáréhoz hasonló gázkar elforgatásával teljes sebességre állítja a rotort, majd rögzíti azt. Innentől a szabályozó gondoskodik a rotor állandó sebességéről, miközben a terhelés változik a talajról való elemelkedés, emelkedés, manőverezés, haladás, lebegés vagy teheremelés során.
A régebbi, fordulatszám-szabályozó nélküli helikoptereken a pilótának folyamatosan használnia kell a gázkart, hogy a manőverek során fenntartsa a rotor állandó fordulatszámát.
A pilóta beindítja a motort, ellenőrzi a műszereket, és amikor a rotor eléri a szükséges fordulatszámot, megfogja a kollektív kart (gyűjtőállásszög-kar), és felhúzza. Ez egyszerre növeli meg az összes lapát állásszögét, így a rotor nagyobb felhajtóerőt kezd termelni, és a helikopter elemelkedik a földtől.
A felhajtóerővel együtt azonban megjelenik egy nem kívánt forgatónyomaték is, amely megpróbálja a helikoptert a saját tengelye körül megpörgetni. Ennek ellensúlyozására a pilóta egyéb kezelőszerveket használ:
- Ciklikus kar (botkormány) – ezzel dönthető a rotortárcsa előre-hátra és oldalirányba, ami meghatározza a repülés irányát;
- Farokrotor-pedálok – ezek szabályozzák a faroklégcsavar tolóerejét, megakadályozva a helikopter pörgését.
A helikopterek főrotorja egy imbolygótárcsás rendszerrel rendelkezik, amely össze van kötve a pilótafülke kezelőszerveivel: a kollektív karral és a ciklikus karral. Emellett magukon a lapátokon is találhatók karok, amelyek módosítják azok állásszögét.
Amikor a pilóta felhúzza vagy lenyomja a kollektív kart, az imbolygótárcsa a tányérral együtt emelkedik vagy süllyed, az összes lapát szögét egyszerre és egyformán módosítva. Ez teszi lehetővé a felhajtóerő növelését vagy csökkentését. Amikor a pilóta a ciklikus kart előre, hátra vagy oldalra mozdítja, az imbolygótárcsa tányérja megdől. A mozgás irányába eső lapátok dőlésszöge csökken, míg az ellentétes oldalon lévőké nő. Így a helikopter a kívánt irányba kap tolóerőt: előre, hátra, balra vagy jobbra.
Eközben a lapátok forgási sebessége szinte állandó marad. Ennek változtatása a helikopter irányításához veszélyes lenne: a tehetetlenség miatti szabályozás túl lassú és nem elég hatékony. Éppen a lapátok állásszögének változtatása teszi lehetővé a gép gyors és precíz irányítását.
Sokan, amikor látnak egy videózásra használt, hagyományos multirotoros drónt fix állásszögű légcsavarokkal és villanymotorokkal, azt hiszik, hogy a helikopterek is ugyanígy működnek.
Ez azonban tévedés. Amikor egy multirotoros drón felszálláshoz készülődik, a légcsavarok lassan forognak, majd a pilóta növeli a forgási sebességet. A fordulatszám növekedésével a drón a levegőbe emelkedik. Ez egyébként mindig jól hallható is.
A drónok azért működnek ilyen jól, mert a szénkefe nélküli motorjaik a repülésvezérlő és a rendkívül érzékeny szenzorok segítségével azonnal reagálnak a gyorsításra vagy lassításra a pilóta joystick-mozdulatainak megfelelően.
Ha ugyanezt belső égésű (üzemanyaggal működő) motorokkal próbálnák megvalósítani, az kudarcba fulladna, mivel azok nem képesek ilyen gyorsan felpörögni, a lassulásnál pedig nagyban függnek a gravitációtól és a légellenállástól.
Ezért van szükség a helikoptereknél erre a bonyolult szerkezetre. Lehet, hogy ezeknek a gépeknek az úttörő tervezői is az egyszerűbb utat választották volna, ha rendelkezésükre álltak volna ilyen szuper villanymotorok.
