6.6  Besondere Betriebsverfahren und -gefahren

Special operational procedures and hazards

 

Das Kapitel 6.6 „Besondere Betriebsverfahren und - gefahren“ ist unterteilt in:

• 6.6.1 Langsam und schnell fliegen
  
• 6.6.2 Fliegen von Steilkurven; mehr Querneigung bedeutet mehr Geschwindigkeit
  
• 6.6.3 Steile Kurvenwechsel
  
• 6.6.4 Ausleiten Steilspirale
  
• 6.6.5 Slippen und Slip im Landeanflug
• 6.6.6 Einflüsse der Oberflächenbeschaffenheit von Start- und Landebahn 

6.6.1  Langsam und schnell fliegen

Bedienung der Steuerungen im Langsam- und Schnellflug, Änderung des Verhaltens eines Segelflugzeugs

• 6.6.1.1 Langsam fliegen
• 6.6.1.2 Schnell fliegen
• 6.6.1.3 Zu langsam fliegen
  

6.6.1.1  Langsam fliegen

Durchführung der Übung, Wahrnehmungen beachten, Ausleiten durch Nachlassen des Steuerknüppels

• Luftraum-Beobachtung; bevor diese Übung geflogen wird, ist zwingend der Luftraum zu prüfen. Fliege einen Vollkreis (Kontrollkreis) und kontrolliere, dass der Luftraum unter dir frei ist und sich keine anderen Luftfahrzeuge in der Nähe befinden.
• Halte das Segelflugzeug mit der Nase knapp über dem Horizont und achte auf

               abnorm niedriges Horizontbild,

              verminderte Geräuschentwicklung,

              geringe Ruderkräfte („weich werden“ des Seitenruders)

              Vibrationen des Segelflugzeugs.

• Ziehe den Steuerknüppel langsam weiter, bis die Strömung abreißt oder das Segelflugzeug in einen Sackflug übergeht.
• Ausleiten: Nachlassen des Steuerknüppels und das Horizontbild wieder in seine normale Position bringen
• Wenn du sehr langsam fliegst, denke daran, dass die Möglichkeit des Trudelns besteht (wenn das passiert, Seitenruder gegen die Drehrichtung und Knüppel nachlassen auf neutral, bei Ende der Drehung weich abfangen).

Diese Übung wirkt einfach, denn du hast sie bereits während der Grundausbildung gemacht. Dennoch ist es gut, diese Übung hin und wieder in verschiedenen Flugzeugtypen zu wiederholen. Mache dir dies zur Gewohnheit, zum Beispiel nach einem Thermikflug, wenn deine Flugzeit ohnehin fast vorbei ist.

Das ist kein Ratschlag von „mach was du willst", sondern bewusstes Fliegen nach den Regeln:

• Luftraum-Beobachtung, insbesondere auch unter dem Segelflugzeug,
• dann die Übung starten,
• gut registrieren, was genau passiert,
• und die Fluglage ordnungsgemäß ausleiten.

6.6.1.2  Schnell fliegen

• Durchführung
• Wirkung der erhöhten Geschwindigkeit
• 150 km/h Geschwindigkeit
• 70% Höchstgeschwindigkeit
• Kräfte auf ein Segelflugzeug beim schnellen Fliegen
• Belastungsgrenzen 

Durchführung

Durchführung der Übung, Wahrnehmungen im Kurvenflug beachten, Ausleiten durch langsames Ziehen des Steuerknüppels

• Luftraumbeobachtung
  
• Fliegen mit ca. 150 km/h, Trimmung entsprechend anpassen
• Mit dem Steuerknüppel Kurven fliegen und erleben, wie das Segelflugzeug bei höheren Geschwindigkeiten darauf reagiert.
• Erhöhe die Geschwindigkeit auf 70 % der Höchstgeschwindigkeit, ziehe dann den Steuerknüppel ruhig zurück (Nase leicht über dem Horizont), gehe sanft in die normale Fluggeschwindigkeit über und passe die Trimmung wieder an.
  

Wirkung der erhöhten Geschwindigkeit

Wie ändern sich die Ruderkräfte und ihre Wirkung?

Bei einer (niedrigen) Fluggeschwindigkeit von 85 km/h kannst du große Bewegungen mit dem Steuerknüppel ausführen. Du kennst die Ruderkräfte und deren Wirkung, weil du dies schon oft erlebt hast.

150 km/h-Geschwindigkeit

Wahrnehmungen und Reaktion des Segelflugzeugs durch eine erhöhte Geschwindigkeit

Bei gutem thermischem Wetter fliegst du mit höheren Geschwindigkeiten von einem Aufwind zum nächsten vor. Fliege 150 km/h. Stelle die Trimmung auf diese Geschwindigkeit ein und gib nun (etwas vorsichtiger) wieder recht große Steuerknüppel-Ausschläge.

Du wirst sofort feststellen

• die erhöhten Ruderkräfte,
• die heftige Reaktion des Segelflugzeugs auf Ruderausschläge (durch die erhöhte Geschwindigkeit ist die Wirkung der Ruder viel größer geworden)
• das höhere Horizontbild
• das erhöhte Fahrtgeräusch und
• die Kräfte an den Luftbremsen, wenn du diese vorsichtig mit fester Hand öffnest (durch die Geschwindigkeit werden sie mit großer Kraft herausgesaugt).
  

70% Höchstgeschwindigkeit

Wahrnehmung der hohen Ruderkräfte, Wirkung von kleinen Ruderbewegungen

Wenn es keine Turbulenzen oder starke Thermik gibt, fliege mit 70 % der zulässigen Höchstgeschwindigkeit. Du darfst nur noch kleine, kontrollierte Ruderausschläge (weniger als 1/3 des Maximums) geben, da sonst die Kräfte auf das Segelflugzeug zu groß werden.

Achte bei dieser Geschwindigkeit auf

• die sehr hohen Ruderkräfte,
• die Wirkung von schon sehr kleinen Ruderbewegungen
• das viel höhere Horizontbild
• das deutlich höhere Fahrtgeräusch

Kräfte auf ein Segelflugzeug beim schnellen Fliegen

Überlastung des Segelflugzeugs verhindern, Bedeutung des g-Messers

elektronischer g-Messer mit Variometer (Foto: LX-Support)

Die Stärke, mit der du aus einem Schnellflug hochziehst, kann auch am g-Messer abgelesen werden. Die unbeschleunigte, normale Anziehungskraft, welche die Erde auf dich und das Segelflugzeug ausübt, beträgt 1.g. Bei 2.g erfährst du eine doppelt so große Kraft.

mechanischer g-Messer (Foto: Pilot-Shop 24)

Belastungsgrenzen

Unterscheidung der Kategorien Utility und Aerobatic bei Segelflugzeugen, Belastungsgrenzen am Beispiel der LS 4, Bedeutung der Farbbereiche eines Fahrtmessers

Um ein Segelflugzeug sicher zu fliegen, musst du dich innerhalb der zugelassenen Grenzen des Segelflugzeugs bewegen. Bei Beantragung der Musterzulassung gibt der Hersteller an, ob das Segelflugzeug zur Kategorie Utility oder zur Kategorie Aerobatic gehört. In der Bauvorschrift CS-22 sind die Anforderungen aufgeführt, die ein Segelflugzeug erfüllen muss.

Unten siehst du, welche Belastungsfaktoren ein Segelflugzeug aushalten muss, ohne Schaden zu nehmen.

Mit V_A ist die Manövergeschwindigkeit gemeint. Das ist die Geschwindigkeit, bei der der gelbe Bereich auf dem Fahrtmesser beginnt. Oberhalb dieser Geschwindigkeit dürfen keine plötzlichen vollen Ruderausschläge gemacht werden, da die Belastungen auf das Luftfahrzeug dann zu hoch sein können. Du siehst, dass ein Luftfahrzeug wie der discus 2 am Anfang des gelben Bereichs auf dem Fahrtmesser eine Kraft von mindestens dem 5,3-fachen des Eigengewichts ohne Schaden aufnehmen können muss.

Bei V_NE (der maximal zulässigen Geschwindigkeit in ruhiger Luft) muss der Discus.2 eine Kraft vom 4-fachen seines Eigengewichts aufnehmen können.

xx

Diese Grenzwerte finden sich auch in den Farb-Bereichen auf einem Fahrtmesser wieder:

1 grüner Bereich - sichere Fluggeschwindigkeit;

2 gelber Bereich - mache nur begrenzte Ruderausschläge, besonders bei turbulentem Wetter in Verbindung mit möglicher hoher Belastung des Segelflugzeugs (Ruderausschläge weniger als 1/3 des maximalen Ausschlags); der Beginn des gelben Bereichs wird als V_A (die Manövergeschwindigkeit) bezeichnet;

3 rote Markierung - V_NE (Velocity Never Exceed) Höchstgeschwindigkeit, die nicht überschritten werden darf;

4 gelbes Dreieck - Landeanfluggeschwindigkeit (gilt bei maximaler Zuladung ohne Wasserballast in ruhiger Luft)

Bei diesem Fahrtmesser (derzeitige Anzeige "Null") beginnt der gelbe Bereich bei 180 km/h. Oberhalb dieser Geschwindigkeit darfst du keine vollen Ruderausschläge mehr geben und bis zur maximal zulässigen Geschwindigkeit in ruhiger Luft VNE dürfen die Ausschläge nicht mehr als 1/3 betragen. Größere Ausschläge überlasten das Segelflugzeug.  Fahrtmesser (Foto: Ülis Segelflugbedarf)

V_A  ist die Manövergeschwindigkeit, bis zu der volle Ruderausschläge gegeben werden dürfen, bezogen jedoch nur auf ein Ruder (Stichwort "Rollingxg"). In Kapitel 5.5.2 Abfangbelastungen wird hierauf näher eingegangen. Lies dazu auch das Kapitel 8.2.2 Wirkung von Lasten und überlagerten Lasten auf die Struktur. oder auch in der Aerobatic - 4. Betriebsgrenzen - Flugbereich (V-n-Diagramm) mit allen interessanten Unterkapiteln, Wenn die zusätzlichen Belastungen des Segelflugzeugs aus den Steuerbewegungen des Piloten resultieren, dann spricht man von Manöverlast.

V_RA ist die zulässige Höchstgeschwindigkeit in starker Turbulenz. Wenn man ein Segelflugzeug in turbulenter Luft fliegt und das Segelflugzeug durch eine plötzliche Vergrößerung des Anstellwinkels durch turbulente Luft eine viel größere Auftriebskraft erhält, als notwendig ist, um das Segelflugzeug-Gewicht zu tragen, dann nennt man das Böenlast.

Hohe Manöverlasten in Verbindung mit Böenlasten in turbulenter Luft können zu einer übermäßigen Belastung des Segelflugzeugs führen.

Bei Leichtflugzeugen gilt in der Regel: V_RA ist gleich V_A. Für Segelflugzeuge ist der Beginn des gelben Bereichs also auch die maximale Geschwindigkeit für das Fliegen in starker Thermik oder bei starken Turbulenzen.

Wenn du mit sehr hohen Geschwindigkeiten fliegst, musst du darauf achten, dass du innerhalb der Betriebsgrenzen des Segelflugzeugs bleibst.

Möchtest du über Betriebsgrenzen, g-Belastungen, Fahrtmesseranzeigen und "rolling-g" mehr erfahren, darfst du gerne in der Aerobatic Kapitel 4 Betriebsgrenzen, speziell hier beim Flugbereich (V-n-Diagramm) nachlesen.

6.6.1.3  Zu langsam fliegen

• Überziehübung
• Die Theorie des Überziehens
• Gleichgewicht von Auftrieb und Gewicht
• Erhöhte Überziehgeschwindigkeit
• Vorsichtsmaßnehmen
• Übung
• Ausleitverfahren 

Überziehübung

Zuvor Luftraum prüfen, Anzeichen des Überziehens wahrnehmen, Normalflug nach Strömungsabriss wiederherstellen

• Keine losen Gegenstände im Segelflugzeug;
• Luftraum-Beobachtung; bevor diese Übung geflogen wird, ist zwingend der Luftraum zu prüfen. Fliege einen Vollkreis (Kontrollkreis) und kontrolliere, dass der Luftraum unter dir frei ist und sich keine anderen Luftfahrzeuge in der Nähe befinden.
• Lerne die Anzeichen des Überziehens kennen;
• Ausleiten: Bewege den Knüppel nach vorne und fliege schneller.

Die Theorie des Überziehens

Bedeutung des Anstellwinkels für Auftrieb und Widerstand, Strömungsabriss bei zu großem Anstellwinkel

Der Winkel zwischen der Richtung der Luftströmung und der Sehne des Profils ist der Anstellwinkel α. Der Auftrieb ist A. Die Resultierende aus dem Auftrieb A und dem Widerstand W ist die Luftkraft L.

Wenn Du schneller fliegst, strömt die Luft schneller um die Flügel. Die Druckdifferenz zwischen Ober- und Unterseite des Flügels nimmt zu und damit auch der Auftrieb A.

Der Auftrieb nimmt auch zu, wenn wir den Anstellwinkel α erhöhen, weil die lokalen Geschwindigkeiten auf der Oberseite des Profils zunehmen und auf der Unterseite abnehmen. Die Druckdifferenz an der Ober-/Unterseite des Flügels steigt und damit auch der Auftrieb A.

Gleichgewicht von Auftrieb und Gewicht

Bedeutung des Einstellwinkels von Tragflügel und Höhenleitwerk für die Längsstabilität

Zuvor wurde beschrieben, dass sich Auftrieb und Gewicht nahezu im Gleichgewicht befinden. Die Geschwindigkeit und der Anstellwinkel beeinflussen den Auftrieb. Wenn du also die Geschwindigkeit erhöhst, verringert sich der Anstellwinkel und wenn du die Geschwindigkeit verringerst, vergrößert sich der Anstellwinkel. Wenn wir mit normaler Geschwindigkeit fliegen, haben wir normalerweise einen Anstellwinkel von etwa 6° bis 7°. Wenn der Anstellwinkel über den kritischen Anstellwinkel (ca. 15°) erhöht wird, wird das Segelflugzeug überzogen.

Für eine stabile Fluglage um die Querachse wird mit dem Höhenleitwerk mit einem geringen negativen Einstellwinkel gerade so viel Abtrieb erzeugt, dass zusammen mit dem Schwerpunkt des Segelflugzeugs vor dem Druckpunkt (Angriffspunkt der Luftkraft) ein Momentengleichgewicht erzielt wird.
Bei Verlangsamung der Geschwindigkeit bis zum beginnenden Strömungsabriss am Tragflügel verringern sich der Auftrieb am Tragflügel und der Abtrieb am Höhenleitwerk, das noch in „gesunder Strömung“ liegt. Die Nase des Segelflugzeugs sinkt und das Segelflugzeug gewinnt wieder an Geschwindigkeit (Längsstabilität).

Der Einstellwinkel ist der Winkel, den der Flügel (und das Höhenleitwerk) mit der Längsachse des Segelflugzeugs bildet.

Erhöhte Überziehgeschwindigkeit

Bedingungen, unter denen der kritische Anstellwinkel schon bei höherer Geschwindigkeit überschritten wird

Der Strömungsabriss kann auch bei höheren Geschwindigkeiten als ca. 65km/h auftreten. Wird der kritische Anstellwinkel überschritten, kommt es zum Strömungsabriss.

Berücksichtige immer eine erhöhte Überziehgeschwindigkeit:

• beim Windenstart (die zur Gewichtskraft vektoriell zu addierende Seilkraft führt zu erhöhter Flächenbelastung);
• beim Fliegen von steileren Kurven (scheinbares Kurvengewicht führt zu erhöhter Flächenbelastung);
• beim Fliegen mit Wasserballast (erhöhte Flächenbelastung)

Vorsichtsmaßnahmen

Grundregeln für die Durchführung eine Überziehübung

Bevor du die Überzieh-Übung durchführst, solltest du folgende Vorsichtsmaßnahmen treffen:

• Überprüfe, dass sich keine losen Gegenstände im Segelflugzeug befinden,
• ziehe die Gurte ordnungsgemäß fest
• und stelle die Trimmung auf normale Fluggeschwindigkeit ein.

Übung

Eine Überziehübung richtig durchführen

Die Geschwindigkeit wird geringer (1). Halte die Nase leicht über dem Horizont. Das Segelflugzeug hat nun eine Tendenz, die Nase nach unten zu nehmen. Reduziere weiter die Geschwindigkeit. Ziehe den Steuerknüppel immer mehr (erhöhe den Anstellwinkel), um die Nase über dem Horizont zu halten, bis der kritische Anstellwinkel erreicht ist. Dann ist das Segelflugzeug überzogen und geht in den Sackflug über (2). Die Nase sinkt ab. Du beendest diese Situation sofort, wenn du den Steuerknüppel wieder nachlässt und nach vorne bewegst (3). Wenn du dies sofort machst, geht das Segelflugzeug nicht ins Trudeln.

Bevor am Flügel des Segelflugzeugs die Strömung abreißt, gibt es eine Reihe von Warnsignalen:

• Steuerknüppelposition weit gezogen;
• Nase weit über dem Horizont;
• Es wird ruhiger;
• geringe Ruderkräfte, geringe Ruderwirksamkeit;
• Schütteln des Segelflugzeugs aufgrund der abgelösten Luftströmung über dem Flügel und das Steuerknüppel-Schütteln durch das Auftreffen dieser turbulenten Luftströmung auf das Höhenleitwerk.
  

Ausleitverfahren

Nachlassen des Steuerknüppels, ausreichende Geschwindigkeit aufnehmen

Lasse den Steuerknüppel nach und nimm Fahrt auf. Wenn die Nase absinkt, nimmt das Segelflugzeug selbst Geschwindigkeit auf. Aber wenn du den Steuerknüppel weiterhin gezogen hälst, wirst du wieder langsam. Die meisten Schul-Segelflugzeuge* haben ein sehr harmloses Überziehverhalten. Sie geben eine deutliche Warnung aus. Manche Segelflugzeuge sind so harmlos, dass, wenn man den Steuerknüppel weiterzieht, keine schlimmen Dinge passieren. Sie gehen einfach in einen starken Sinkflug über, bei dem das Segelflugzeug durch die Turbulenzen der abgerissenen Strömung, die auf das Leitwerk treffen, schüttelt. Wir nennen dies einen Sackflug.

Es ist jedoch sehr wichtig, immer aufmerksam auf die Überziehsignale zu reagieren. Das Ausleiten sollte ohne lange zu überlegen erfolgen. Das Ausleiten erfolgt durch Nachlassen des Steuerknüppels und Einnehmen einer ausreichenden Geschwindigkeit.

6.6.2  Steilkurven fliegen

Je mehr Querneigung, desto schneller fliegen!

Die Überziehgeschwindigkeit in einer Kurve ist höher als im Geradeausflug

Im Geradeausflug wirkt der Auftrieb senkrecht nach oben. Im Kurvenflug steht der Auftrieb noch immer lotrecht auf der Tragfläche, jedoch durch die Querneigung nicht mehr in Gegenrichtung zur Gewichtskraft des Segelflugzeugs.

Der Auftrieb wird aufgeteilt in eine horizontale und in eine vertikale Komponente. A₁ ist so groß wie das Gewicht des Segelflugzeugs, A₂ so groß wie die Zentripetalkraft im Kurvenflug.

Bei gleichbleibender vertikaler Komponente A₁ (… das Gewicht des Segelflugzeugs ändert sich ja nicht!) wird der Auftrieb A umso größer, je steiler die Kurve geflogen wird.

Damit erhöhen sich das „scheinbare“ Kurvengewicht und damit die Flächenbelastung. Erhöhte Flächenbelastung führt zu erhöhter Mindestgeschwindigkeit (wie z.B. auch ein Wasserballast).

D.h., beim Kreisflug ist zu berücksichtigen, dass mit zunehmender Querneigung auch die Überziehgeschwindigkeit zunimmt. Der Auftrieb steigt mit dem Quadrat der Geschwindigkeit (doppelte Geschwindigkeit ist 4-facher Auftrieb).

Die Tabelle zeigt den Anstieg der Überziehgeschwindigkeit für verschiedene Querneigungen.

Querneigung	Erhöhung der Überziehgeschwindigkeit	Für Kreise mit 30°-Querneigung musst du deine Fluggeschwindigkeit nur leicht erhöhen. Bei steilerem Kreisen muss die Geschwindigkeit deutlich erhöht werden.
20°	+ 3%
30°	+ 7%
45°	+ 20%
60°	+ 41%

6.6.3  Kurvenwechsel bei steilen Kurven

Theoretische Grundlagen, Durchführung und Ziel

6.6.3.1  Kurvenwechsel bei steilen Kreisen

Durchführung der Übung Schritt für Schritt

• Luftraumbeobachtung
• Je mehr Querneigung, desto mehr Geschwindigkeit
• Einkreisen bis ca. 60° Querneigung
• Horizont einhalten
• Nase des Segelflugzeugs gut am Horizont halten und sicherstellen, dass Querneigung, Horizontbild und Geschwindigkeit konstant bleiben.
• Übergang von einer Kurve zur nächsten entgegen gerichteten Kurve beobachten.
• Nur die Querneigung ändert sich (wechselt), das Horizontbild bleibt gleich und die Nase bewegt sich gleichmäßig entlang des Horizonts in die andere Richtung.

xx

6.6.3.2  Theorie „Kräfte im Kurvenflug“

Beim Steilkreisen bewirkt ein erhöhtes Lastvielfaches eine größere Flächenbelastung, die zu erhöhter Überziehgeschwindigkeit führt, so dass die Fluggeschwindigkeit erhöht werden muss

Unten siehst du ein Segelflugzeug

• ohne Querneigung,
• eines mit 30° Querneigung und
• eines mit 60° Querneigung.

Im Bild links befindet sich der Auftrieb A direkt entgegengesetzt dem Gewicht G. Der Auftrieb A ist ungefähr gleich dem Gewicht G.

Im Kurvenflug im Bildmitte und rechts wirkt auf das Segelflugzeug die nach außen gerichtete Zentrifugalkraft Z. Diese muss durch die horizontale Komponente des Auftriebs ZP (Zentripetalkraft) ausgeglichen werden. Die horizontale Komponente (Zentripetalkraft ZP) verleiht dem Segelflugzeug eine Zentripetalbeschleunigung. Mit anderen Worten: Diese Kraft bewirkt, dass das Segelflugzeug einen Kreis fliegt, anstatt geradeaus zu fliegen.

Die Vertikalkomponente des Auftriebs A ist wiederum ungefähr gleich dem Gewicht G.

Die Kombination aus Zentrifugalkraft Z und Gewicht G ergibt die Kraft GK, das scheinbare Kurven-Gewicht. Du empfindest das so, als ob du schwerer geworden bist und du zusätzlich in deinen Sitz gedrückt wirst.

Das Lastvielfache (g-Belastung) wird erhöht; damit muss auch die Tragkraft (Auftrieb) zunehmen. Zunehmendes Lastvielfaches führt zu einer höheren Flächenbelastung, die zu erhöhter Überziehgeschwindigkeit führt. D.h., bei Steilkreisen muss die Fluggeschwindigkeit erhöht werden.

Für das mittlere Bild (Querneigung 30°) benötigen wir einen Auftrieb A = 1,15 x Gewicht G, und für das rechte Bild (Querneigung 60°) einen Auftrieb A = 2 x Gewicht G. Wir brauchen also doppelt so viel Auftrieb.

6.6.3.3  Praxis

Worauf ist zu achten, wenn Steilkreise geübt werden, welche Gefahren bestehen, wie wird ausgeleitet?

Das Fliegen von sauberem steilen Kurvenwechsel bei konstanter Geschwindigkeit ist recht schwierig und eine gute Übung für die volle Kontrolle über das Segelflugzeug. Begrenze das Üben von steilen Kreisen auf einen Vollkreis; längeres Verweilen in einem Steilkreis macht wenig Sinn und gerade das richtige Ein- und Ausleiten erfordert die meiste Übung.

Bedenke: Steilkreise bis zu einer Querneigung von 60° (+ 2 g) sind leicht zu beherrschen, fliegst du jedoch Steilkreise mit mehr als 70° Querneigung länger als 5 Sekunden, besteht die Gefahr des g-loc (g-force incluced Loss Of Consciousness, willst du es genauer wissen, darfst du dich gerne bei den g-Belastungen in der Aerobatic informieren.

Prüfe zuerst, ob sich in der Nähe andere Luftfahrzeuge befinden; dies wirst du während der Übung regelmäßig tun. Dann erhöhe die Geschwindigkeit und leite gleichzeitig eine koordinierte Kurve ein. Schaue regelmäßig über die Nase des Segelflugzeugs zum Horizont. Du kannst dann sehen:

• ob du die Nase in der richtigen Höhe am Horizont hältst
• ob du die Querneigung konstant hältst
• ob die Drehgeschwindigkeit konstant bleibt
• ob du aus der Kurve schiebst oder in die Kurve schmierst (du kannst das am Faden sehen)

Die gesamte Kurve sollte schiebefrei geflogen werden.

Beim Kreisen hat der kurvenäußere Tragflügel eine höhere Geschwindigkeit, als der kurveninnere Tragflügel. Dieser (minimale) Geschwindigkeitsunterschied führt zu einer Auftriebs-Differenz von Außenflügel zu Innenflügel (bei gleichem Anstellwinkel ist der Auftrieb abhängig von der Geschwindigkeit). Durch den höheren Auftrieb am Außenflügel will die Kurve immer steiler werden, die Querneigung will zunehmen. Diese Auftriebs-Differenz ist durch leichte Betätigung des Querruders in Richtung Außentragflügel (abstützen; Gegenquerruder) auszugleichen.

Erfolgt das Abstützen nicht oder nun unzureichend, wird das Segelflugzeug bei steileren Kreisen an Querneigung zunehmen und die Nase nach unten nehmen (Tauch-Kurve, später Steilspirale). Beim Ausleiten einer Steilkurve musst du den Knüppel rechtzeitig nachlassen, um die Nase am Horizont zu halten. Fliege dann ein wenig geradeaus und versuche es noch ein paar Mal.

6.6.4  Ausleiten aus einer Steilspirale 

Mit Quer- und Seitenruder Querneigung verringern, Nase vorsichtig zum Horizont zurückführen, zu hohe Geschwindigkeiten verhindern, Gefahren von zu hohen g-Kräften

• Steilspirale mit Quer- und Seitenruder ausleiten, und den Sturzflug sofort, jedoch keinesfalls abrupt abfangen;
• Höchstgeschwindigkeit keinesfalls überschreiten, ggf. frühzeitig die Luftbremsen (mit fester Hand) ausfahren.

Das Bild rechts zeigt, dass bei 60° Querneigung eine g-Belastung von doppeltem Gewicht auftritt. Bei mehr als 60° nehmen die g-Kräfte schnell zu. Bei einer Querneigung von 80° steigt die g-Kraft auf über 5.g. Diese Kräfte sind auch deutlich spürbar (versuche, einen Fuß zu bewegen). Ein unkontrolliertes Ziehen am Steuerknüppel führt zur Überlastung des Segelflugzeugs. Deshalb musst du die Steilspirale mit Quer- und Seitenruder ausleiten und das Segelflugzeug sanft abfangen.

6.6.5  Slippen und Slip im Landeanflug

Verfahren / Einführung

• Übe das Slippen ohne und mit Luftbremsen zunächst in der Höhe. Um die Richtung im Seitengleitflug (Slip) kontrollieren zu können, sind gerade Straßen, Eisenbahnen oder markante Fixpunkte als Richtungsweiser zu nehmen.
• Luftraumbeobachtung! Denke daran, dass Du beim Slippen den Luftraum in Richtung der höheren Tragfläche nur schlecht beobachten kannst!
• Beginne den Slip mit normaler Fluggeschwindigkeit. 
• Slippe zu der Seite, von der der Wind kommt. 
• Leite den Slip mit dem Querruder ein. Das negative Wendemoment unterstützt das Einleiten mit seiner entgegengesetzten Drehung um die Hochachse.
  Ist die gewünschte Querneigung erreicht, wird nach entgegengesetzter Drehung um die Hochachse dann der Gierwinkel durch entsprechenden Seitenruderausschlag beibehalten, worauf sich der stabile Slip von selbst einstellt. 
• Ziehe den Steuerknüppel etwas, um die Nase auf Höhe der Normalfluglage zu halten. 
• Steuer den Gleitflug so, dass die gewünschte Flugrichtung beibehalten wird. 
• Wenn die Geschwindigkeit ansteigt oder du die gewünschte Flugrichtung nicht einnehmen kannst, breche den Slip ab, kehre zur normalen Fluglage zurück und beginne erneut. 
• Beim Landeanflug beende den Slip immer deutlich über 10 m. 
• Senke die Nase und nimm mit dem Höhenruder wieder das normale Horizontbild im Landeanflug ein. Beende nachfolgend durch gleichzeitiges Seiten- und Querruder den Slip und kontrolliere Geschwindigkeit / Längsneigung für den Landanflug. 
• Achte im weiteren Landeanflug auf genügend Geschwindigkeit; kontrolliere den weiteren Gleitpfad mit den Luftbremsen.

In den Anfangsjahren des Segelfluges hatten die Segelflugzeuge keine Luftbremsen. Bei den Gleitwinkeln der ersten Segelflugzeuge waren sie weniger nötig. Es war jedoch notwendig, eine Möglichkeit zu haben, den Gleitpfad so zu beeinflussen, dass eine Ziellandung möglich ist. 

Ein gezielt herbeigeführter Schiebeflug verursachte einen wesentlich höheren Luftwiderstand und dieser Widerstand bewirkte eine Erhöhung der Sinkgeschwindigkeit. Wenn man ein wenig zu hoch anflog, dann slippte man ein wenig. Wenn man viel zu hoch anflog, slippte man mehr. Die große Rumpffläche der Segelflugzeuge machte es leicht, zu slippen. Bevor man über Land gehen durfte, musste man gut slippen können, um Ziellandungen machen zu können. 

Heutzutage haben Segelflugzeuge Luftbremsen. Die Verwendung von Luftbremsen ist einfacher und effektiver.

Dennoch ist für jeden Überlandflug die Beherrschung des Slips zusätzlich zu den Luftbremsen im Landanflug zwingend erforderlich, um bei einer Außenlandung eine Ziellandung sicherzustellen!

6.6.5.1  Theorie

Bild 1

Bild 2

Im Bild 1 fliegt das Segelflugzeug mit waagrechten Flügeln. Der Auftrieb A ist fast gleich dem Gewicht (A ≈ G). Das Segelflugzeug wird geradeaus geflogen.

Im Bild 2 wird das Segelflugzeug mit Querruder nach links und Seitenruder nach rechts geflogen (gekreuzte Ruder). 

Das Segelflugzeug gleitet (slippt) durch die Seitenkomponente des Gewichts G1 in Richtung des unteren Flügels. Der Nebeneffekt der Querneigung ist das Einkreisen in den Kurvenflug, aber das "Gegenseitenruder" verhindert ein einkreisen. Daher steht der Rumpf in einem Winkel zur Luftströmung, wodurch eine Querkraft D entsteht, die G1 entgegengesetzt ist.

Die schräge Anströmung des Seitenleitwerks versucht, das Segelflugzeug nach links zum Gieren zu bringen (Wetterfahneneffekt), was aber durch einen (oft vollen) Ausschlag des Seitenruders 'rechts dagegen' verhindert werden kann. 

Durch die seitliche Anströmung bekommt der untere Flügel mehr Auftrieb als der obere Flügel (V-Stellung, oberer Flügel teilweise im Lee des Rumpfes), so dass du das Querruder in Richtung des unteren Flügels ausschlagen musst, um die Querneigung zu halten. 

Segelflugzeug im Slip

Die Flugrichtung liegt zwischen dem niedrigen Flügel und der Nase. Beim Slippen zeigt der Faden zum oberen Flügel; du spürst deutlich, wie dein Körper gegen die Rumpfseite (an der Seite des unteren Flügels) gedrückt wird.

Gleitet das Segelflugzeug in Richtung des linken unteren Flügels, befindet sich das Segelflugzeug in einem Links-Slip.

Gleitet das Segelflugzeug in Richtung des rechten unteren Flügels, befindet es sich in einem Rechts-Slip.

6.6.5.2  Ausführung

Den Seitengleitflug Schritt für Schritt üben, was ist in den einzelnen Phasen zu beachten?

Die Slip-Übung wird zunächst im Doppelsitzer unter Aufsicht eines Segelfluglehrers durchgeführt. Übe das Slippen zunächst in der Höhe. Um die Richtung im Seitengleitflug (Slip) kontrollieren zu können, sind gerade Straßen, Eisenbahnen oder markante Fixpunkte als Richtungsweiser zu nehmen. Wenn du dieses beherrschst, verwende den Slip im Landeanflug.

Slippen misslingt am Anfang oft. Es ist nützlich, ein paar Dinge zu wissen, bevor du mit dem Slippen beginnst, um zu verstehen, was passiert, wenn das Slippen fehlschlägt. 

Slippen im Landeanflug 

• Fliege die Platzrunde höher, damit du den Endanflug mit einer größeren Höhe beginnst 
• Fahre nach der Landekurve die Luftbremsen aus.
• Bringe das Segelflugzeug mit ausgefahrenen Luftbremsen in einen Slip. Lass die Tragfläche in die Richtung hängen, von der der Wind kommt. 
• Beende den Slip oberhalb von 10 m. Senke die Nase und nimm mit dem Höhenruder wieder das normale Horizontbild im Landeanflug ein. 
• Beende nachfolgend durch gleichzeitiges Seiten- und Querruder den Slip und kontrolliere Geschwindigkeit / Längsneigung für den Landanflug.
• Achte im weiteren Landeanflug auf genügend Geschwindigkeit; kontrolliere den weiteren Gleitpfad mit den Luftbremsen

Einleiten eines Slips aus dem Geradeausflug 

Leite den Slip mit dem Querruder ein. Das negative Wendemoment unterstützt das Einleiten mit seiner entgegengesetzten Drehung um die Hochachse. Ist die gewünschte Querneigung erreicht, wird mit dem Seitenruder gegengesteuert, worauf sich der stabile Slip von selbst einstellt. Ziehe den Steuerknüppel, um die Nase auf Höhe der Normalfluglage zu halten.

Lass die Tragfläche in die Richtung hängen, von der der Wind kommt.

Slip gegen den Wind

Beeinflussung der Flugrichtung durch mehr oder weniger Seitenruder und mehr oder weniger Querneigung 

Bei Querneigung gleitet das Segelflugzeug in Richtung des niedrigen Flügels. Dadurch entsteht am Seitenleitwerk der Wetterfahneneffekt, dem durch einen „Gegen"-Ausschlag des Seitenruders entgegengewirkt wird. Mit dem Querruder hältst du den unteren Flügel so weit unten, dass das Segelflugzeug in die gewünschte Richtung weiterfliegt. 

Wenn du es richtig machst, ist dies eine stabile Fluglage und es herrscht ein Gleichgewicht der Kräfte und Momente. 

• Wenn sich die Nase beim Links-Slip zu sehr nach rechts bewegt, gib mehr Querruder oder weniger Seitenruder. 
• Wenn sich die Nase beim Links-Slip nach links bewegt (Gieren in Richtung des unteren Flügels), korrigiere das mit weniger Querruder oder mehr Seitenruder.

Geschwindigkeit während des Slips 

Der Slip wird mit der normalen Landegeschwindigkeit eingeleitet. Während des Slippens ziehst du den Knüppel, um die Nase auf Höhe der Normalfluglage zu halten. Wenn die Nasenposition zu hoch ist, lasse den Knüppel ein wenig nach.

Bei einem guten Slip beginnst und endest du mit der gleichen Geschwindigkeit. Während des Slips ist dein Fahrtmesser unbrauchbar, weil das Pitotrohr und die statische Druckabnahme schief geblasen werden. Dadurch zeigt der Fahrtmesser eine falsche Geschwindigkeit an. 

Strömung im Slip 

Ist Slippen gefährlich? 

Ein gut ausgeführter Slip ist harmlos. Bei seitlicher Anströmung macht der niedrige Flügel aufgrund seiner V-Stellung mehr Auftrieb als der hohe Flügel. Der obere Flügel  befindet teilweise im Lee des Rumpfes und macht aufgrund der Verwirbelung weniger Auftrieb. Deshalb musst du das Querruder in Richtung des unteren Flügels ausschlagen, um die Querneigung zu halten. Durch das nach oben ausschlagende Querruder hat der untere Außenflügel einen kleineren Anstellwinkel als der obere Außenflügel. Wenn also ein Flügel überzogen würde, würde der hohe Flügel dies zuerst tun. Aber aufgrund des begrenzten Höhenruderausschlags während des Slips kann der kritische Anstellwinkel meist nicht erreicht werden. 

Die Gefahr beim Slippen liegt eher im Übergang vom Slip zurück zur normalen Fluglage. Der Steuerknüppel muss rechtzeitig nach vorne bewegt werden, um das Segelflugzeug in seinen normalen Landeanflug zu bringen. Wenn du dies nicht machst, führt die hohe Nasenposition zur Abnahme der Geschwindigkeit und dieses möglicherweise zum Durchsacken des Segelflugzeugs, was bei einer Landung zu einem Bruch führen kann. 

Übe den Slip regelmäßig. Es ist eine nützliche Übung, um zu überprüfen, ob du das Fliegen des betreffenden Typs vollständig beherrschst.

Für jeden Überlandflug ist die Beherrschung des Slips zusätzlich zu den Luftbremsen im Landeanflug zwingend erforderlich, um bei einer Außenlandung eine Ziellandung sicherzustellen!

Das Slippen mit Luftbremsen bietet zusätzlich die Möglichkeit, überschüssige Höhe zu verlieren, wenn du während eines Überlandfluges beim Anflug auf deine Landfläche merkst, dass du auch mit voll ausgefahrenen Luftbremsen noch zu langsam sinkst, um auf dem gewählten Landefeld landen zu können. Durch das Slippen mit Luftbremsen erhöhst du die Sinkgeschwindigkeit erheblich, was die Chance erhöht, dass du das Segelflugzeug noch auf der gewählten Landefläche landen kannst

Führe den Slip sowohl links als auch rechts durch. Das Slippen wird am besten mit dem niedrigen Flügel auf der Luvseite durchgeführt; die Nase des Segelflugzeugs dreht sich dann weniger weit von der Landerichtung weg. 

6.6.6  Einflüsse der Oberflächenbeschaffenheit von Start- und Landebahn

Dieser gesamte Abschnitt ist für die Ausbildung zum TMG unverzichtbar. Da er generell für alle Luftfahrzeuge gilt, ist er nicht in brauner Schriftfarbe gehalten.

Die Länge der zum Abheben notwendigen Startstrecke kann sich durch verschiedene Faktoren verändern. Unter ungünstigen Bedingungen kann sich deine Startstrecke derart verlängern, dass ein Startversuch kritisch werden kann oder gar zum Scheitern verurteilt wäre.

In Kapitel 7.2.4 Flugleistung von Reisemotorseglern wird insbesondere auf den Einfluss von Faktoren auf die Startstrecke ausführlich eingegangen. Diese Kenntnisse sind auch für reine Segelflieger wichtig (z.B. für F-Schleppbetrieb) und  vor allem auch für Eigenstarter relevant.

Auch bei der Landung gilt es, verschiedene Faktoren zu beachten, die die Rahmenbedingungen für eine sichere Landung verändern können. Zum Beispiel kann bei einer nassen Landebahn die Bremswirkung erheblich abnehmen oder die Einhaltung der Richtung kann bei schlammigem Boden, Schneematsch oder Wasserglätte schwieriger werden. Beachte: Bei einer Landung auf einer nassen, kurzen Grasbahn fährst du die Landeklappen voll aus und setzt mit geringer Fahrt auf.

Die Flughandbücher von Eigenstartern enthalten in der Regel Hinweise und Korrekturfaktoren für die Berechnung der Startstrecke unter verschiedenen Einflussfaktoren. Neben den oben genannten Faktoren gehören dazu auch meteorologisch bedingte Einflüsse wie z.B. Druckhöhe, Temperatur, Seitenwind. Auch die Neigung der Start- und Landebahn spielt unter Umständen eine beträchtliche Rolle.

Zu den Einflussfaktoren der Oberflächenbeschaffenheit gehören wetterbedingte Gefahren (siehe auch Kapitel 3.9 Wetterbedingte Gefahren für die Luftfahrt), wie z.B. Schnee oder Schneematsch auf der Bahn, Pfützen auf der Bahn, Wasserglätte (Aquaplaning), von Regen nasser oder durchweichter Boden (bei einer Grasbahn), ebenso wie Matsch jeglicher Art, oder die Höhe des Bewuchs (bei Grasbahnen).

Die Flugsicherheitsmitteilung fsm 3-75 'Einflüsse auf die Länge der Startstrecke' des Luftfahrt-Bundesamts behandelt das Thema ausführlich.

Beachte: Wie in Abschnitt 1.10.7 Segelfluggelände, erläutert, gilt bei Grasbahnen als Grenzwert für kurzen Bewuchs eine geschnittene Grasnarbe bis 3xcm Grashöhe, längeres Gras gilt als hoher Bewuchs. Die Grashöhe einer Grasbahn sollte 8xcm nicht überschreiten.

Anker:  langsam-schnell = Lasneflie; langsam = Laflie; Schnell = Sneflie; Durchführung = Sneflie1; Wirkung = Sneflie2; 150km/h = Sneflie3; 70% = Sneflie4; Kräfte = Sneflie5; Belastungsgrenzen = Sneflie6;

Zu langsam = Zlflie; Überzieh = Zlflie1; Theorie = Zlflie2; Gleichgewicht = Zlflie3; Überziehgeschwindigkeit = Zlflie4. Vorsicht = Zlflie5; Übung = Zlflie6; Ausleitverfahren = Zlflie7;

Steilkurven = Steilkurv; Kurvenwechsel = Steilwech; Steilspirale = Steilspir; Slippen = SlipLa; Oberflächenbeschaffenheit = Oberfl;

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