Frequently Asked Questions - Segelflug

FAQs - Segelflug

Die Antwort ist ganz einfach: Wasser! 

Damit stellt sich gleich die nächste Frage: Warum tun sie das?

Nun, mit dem Wasser in den Flügeln wird das Flugzeug schwerer und wenn es schwerer ist, dann kann es schneller fliegen! Die physikalische Erklärung dafür ist, dass ein hochgehobener Gegenstand eine umso größere potentielle Energie hat, je höher dessen Masse ist. Diese höhere potentielle Energie führt zu einer höheren kinetischen Energie und damit zu einer höheren Geschwindigkeit. Um sich das Ganze vorzustellen, denke man sich zwei Radfahrer auf identischen Rädern auf einem Berggipfel. Der eine Radler ist jedoch 30kg schwerer als der andere. Beide lassen ihre Räder gleichzeitig den Berg hinunter rollen, ohne in die Pedale zu treten. Welcher Radler wird schneller rollen und als erster unten ankommen? Natürlich der Schwerere!

Selbstverständlich muss die größere Last erst mal in die Höhe gehoben werden. Aber bei guter Thermik überwiegt der Vorteil des schnelleren Fliegens zwischen den Aufwinden bei weitem den Nachteil des schlechteren Steigens im Aufwind. Und wenn die Thermik schlechter wird, lässt der Pilot das Wasser ab,  kann dann wieder besser steigen und hat so die Chance, doch noch den heimatlichen Flugplatz zu erreichen.

 

An der Winde - also das etwa 1000m lange Schleppseil im Süden des Platzes - kann man eine Höhe von 400-500m über Grund erreichen. Das hängt von verschiedenen Faktoren ab: Flugzeugmuster, Gegenwind, Pilot und Windenfahrer :-)

Im Flugzeugschlepp (oder kurz F-Schlepp) entscheidet der Pilot, bei welcher Höhe er ausklinken möchte. Oft klinkt er in einer Höhe von etwa 600m über Grund aus.

Alle Flugzeuge - auch Motorflugzeuge - können ohne Motor fliegen! Allerdings können motorlose Flugzeuge genau wie eine Papierschwalbe immer nur nach unten gleiten. Der dynamische Auftrieb am Tragflügel entsteht nur, wenn sich das Flugzeug vorwärts bewegt. Motorflugzeuge werden durch ihren Motor und die daran befindliche Luftschraube vorwärts gezogen und können somit genau waagrecht fliegen oder sogar steigen.

Segelflugzeuge ohne Motor brauchen immer eine nach unten geneigte Flugbahn, um ihre Vorwärtsbewegung beibehalten zu können - genau wie ein Ball, der von alleine auch nur rollt, wenn es bergab geht.

Damit Segelflugzeuge schon bei ganz geringen Flugbahn-Neigungen ausreichend schnell fliegen können, baut man sie besonders "aerodynamisch" mit glatter Oberfläche, kompakt in Tropfenform, langen, schmalen Flügeln und möglichst ohne abstehende Teile. Modernen Segelflugzeugen reichen schon Neigungen im Verhältnis von 1:50, während Motorflugzeuge, die sich in der Regel ja auf ihren Motor "verlassen" können, eine im Verhältnis von 1:10 geneigte Flugbahn brauchen, um ohne Motorhilfe gleiten zu können. Aber auch dieser "schlechte" Gleitwinkel reicht aus, um im Falle eines Motorausfalls noch ein halbwegs geeignetes Landefeld erreichen zu können.

Die Windenstartseile waren seit Beginn des Windenstarts aus Stahl gefertigt. Der Luftsportring Aalen verwendetete auf seiner Winde viele Jahre ein geflochtenes Stahlseil mit 4,6mm Durchmesser und einer Bruchfestigkeit von 16.500N.

Nachteilig bei Stahlseilen ist ihr hohes Gewicht und ihre schlechte Verarbeitbarkeit. Ein Meter des Stahlseils wiegt 80g, was sich bei einer ausgelegten Seillänge von 1.000m auf 80kg summiert. Dieses Gewicht muss von Segelflugzeug zusätzlich in die Luft gehoben werden und schmälert damit die im Windelstart erreichbare Flughöhe.

Wenn das Seil reisst - was durchaus vorkommen kann - dann wurde es früher mühsam von Hand "gespleisst". Dies ist eine langwierige Tätigkeit, bei welcher die einzelnen "Adern" des geflochtenen Seils kunstvoll nach festen Regeln (über eins, unter zwei) ineinander verflochten werden. Dies war bei den wenig flexiblen Stahldrähten zum einen nicht leicht und zum anderen holte man sich an den spitzen Enden immer blutige Finger. Man ging daher dazu über, die gebrochenen Enden einen halben Meter überlappend mit speziellen "Nägeln" zu verbinden. Dies sind ovale Alu-Röhrchen mit einem Innendurchmesser, so dass gerade zwei Stahlseile hindurchgeschoben werden können. Nach dem Durchschieben der Seilenden wurden dann die verwendeten drei Alu-"Nägel" mit einem speziellen Press- bzw. Schlagwerkzeug verpresst, so dass das Alu die Stahlseile fest aneinander gepresst hielt. Durch den Abrieb beim Ausziehen der Seile auf dem Boden und beim Einziehen durch die Führungsrollen auf der Winde nützte sich aber das Alu ab und irgendwann löste sich diese Verbindung wieder.

Seit einigen Jahren gibt es hochfeste Kunststoffseile aus Polyethylenfasern mit derm Warennamen "Dyneema" eines holländischen Chemiekonzern. Ein solches Seil hat bei einem Durchmesser von 5mm eine Bruchlast von 1950N und wiegt nur 12g pro Meter. Die 1000m Seil, die wir auf dem Flugplatz auslegen wiegen somit nur 12kg. Dies macht sich in deutlich größeren Höhen bemerkbar, die wir nun mit unseren Flugzeugen im Windenstart erreichen können.

Zudem ist die Verarbeitung des weichen und flexiblen Kunststoffseils wesentlich einfacher und fingerfreundlicher: Da das Seil 12-fach zu einem Schlauch geflochten ist, reicht es aus, die beiden Enden eines Seils mit Hilfe einer großen "Nadel" ineinander zu verflechten, um ein gerissenes Seil wieder zu verbinden.

Für den Schleppstart hinter Motorflugzeugen verwendet man heute ebenfalls Kunststoffseile. Da hier die Belastungen deutlich niedriger und das Seil nur etwa 60m lang ist, gibt es hier keine besonderen Anforderungen. Man nimmt halt ein ausreichend dickes und starkes Seil.

Meist reisst gar nicht das Seil selbst, sondern die "Sollbruchstelle". Da die verwendeten Seile sehr hohe Bruchfestigkeiten haben, könnte es passieren, dass beim Schleppstart die Struktur der Flugzeuge überlastet wird. Um dies auszuschließen, ist in jedes Schleppseil eine Sollbruchstelle eingebaut, die bei einer definierten Last bricht. Welche Festigkeit eine solche Sollbruchstelle haben muss, gibt der Konstrukteur des Flugzeugs vor, die Sollbruchstellen kann man deshalb im Seil und nahe am Flugzeug auswechseln.

Egal ob nun die Sollbruchstelle oder das Seil selbst reisst, der Pilot muss auf diesen Umstand gefasst sein und dann entsprechend schnell reagieren. Wer einen Windenstart genau beobachtet, dem wird auffallen, dass das Segelflugzeug in Bodennähe zunächst eine sehr flache Steiglage einnimmt und erst in einer gewissen Höhe steiler gegen den Himmel fliegt. Das Gefährliche bei einem Seilriss im Windenstart ist die Tatsache, dass dann die beschleunigende Kraft ausbleibt und das Segelflugzeug sofort langsamer wird. Ohne Geschwindigkeit gibt es aber keinen Auftrieb, das Segelflugzeug würde (wie eine schlecht gebaute Papierschwalbe) erst mal Richtung Boden fallen, bis es genug Geschwindigkeit aufgeholt hat und seine Flügel wieder Auftrieb zum Fliegen erzeugen können. Solange das Flugzeug beim Start in Bodennähe ist, wird man deshalb nur flach steigen, um im Falle eines Seilrisses sofort die Nase nach unten nehmen zu können und damit in einem fliegbaren Geschwindigkeitsbereich zu bleiben. Man fliegt dann einfach aus der erreichten Höhe gerade aus und landet.

Hat man im Start eine Höhe von 50m erreicht, kann man etwas steiler starten, muss aber bei einem Seilriss sofort reagieren, um mit der verbleibenden Geschwindigkeit mit dem Höhenruder die Nase des Flugzeugs sofort wieder nach unten auf eine abwärts geneigte Flugbahn zu drücken, um die Geschwindigkeit in einem fliegbaren Bereich zu halten. Je nach erreichter Höhe landet man dann gerade aus, fliegt eine Umkehrkurve und landet in Gegenrichtung oder fliegt eine verkürzte Platzrunde.

Seilrisse werden in der Ausbildung intensiv geübt und nur wenn ein Schüler zweifelsfrei gezeigt hat, dass er in allen Höhen angemessen reagiert, wird er das Flugzeug auch allein fliegen dürfen. Außerdem werden simulierte Seilrisse häufig auch bei Checkflügen geübt.