Theorie

Eine kurze Einführung in die Theorie und Technik des Segelfliegens:

Wieso fliegt ein Flugzeug überhaupt?

Ein Körper, der ein Medium, z.B. Luft, durchströmt, ist folgenden Kräften ausgesetzt:

Luftwiderstand, Auftrieb und Gewichtskraft

Beim stationären Gleitflug eines Segelflugzeuges müssen diese drei Kräfte ein Gleichgewicht bilden und zwar in vertikaler Richtung: Auftrieb = Gewichtskraft, und in horizontaler Richtung: Luftwiderstand = Vortrieb

Ist der Auftrieb kleiner als die Gewichtskraft, so wird das vertikale Gleichgewicht nicht mehr eingehalten und das Flugzeug sinkt. Um das horizontale Gleichgewicht aufrecht zu erhalten, muß eine Antriebskraft erzeugt werden. Dies geschieht bei Motorflugzeugen durch den Motor und den Propeller, der Schub erzeugt. Da das Segelflugzeug über keinen Antrieb verfügt, kann es nur über einen abwärts gerichteten Gleitflug, bei dem der Vortrieb eine Komponente der Gewichtskraft darstelle, im stationären Gleichgewichtszustand bleiben.

Die Tragflächen eines Segelflugzeuges erzeugen bei entsprechender Anströmung eine nach oben gerichtete Kraft: den Auftrieb.

Ein einfaches Denkmodell hilft dieses Phänomen zu verstehen:
Man stelle sich vor, die den Flügel anströmende Luft teilt sich an der Flügelnase in zwei Teilchen. Das obere Teilchen muß in der gleichen Zeit einen etwas längeren Weg als das untere Teilchen zurücklegen, an der Oberseite entsteht dadurch ein Unterdruck, an der Unterseite entsteht Überdruck. Je stärker die Anströmung, desto stärker wird der Auftrieb an den Tragflächen. Daneben wird allerdings bei steigender Geschwindigkeit des Flugzeuges auch der Luftwiderstand größer.

Jedes Flugzeug hat bestimmte Flugeigenschaften bzw. Flugleistungen. Dazu gehören insbesondere:

Mindestgeschwindigkeit: Das Segelflugzeug muß mindestens so schnell fliegen, damit die Tragflächen genug Auftrieb erzeugen, um das Flugzeug in der Luft zu halten. (liegt etwa bei 60 - 70 km/h).
Höchstgeschwindigkeit: Sie darf niemals überschritten werden. Bei noch höheren Geschwindigkeiten würden die Tragflächen durch die starken Luftkräfte überbelastet und abbrechen. (liegt etwa bei 200 - 300 km/h).
Gleitverhältnis: Das Gleitverhältnis gibt an, wie weit ein Flugzeug in ruhiger, ungestörterLuft gleiten kann. 1:40 bedeutet, daß man aus 1000 m Höhe 40 km weit segeln könnte. "normale" Segelflugzeuge bewegen sich zwischen 1:25 bis 1:45, Hochleistungssegelflugzeuge der Spitzenklasse sogar bis 1:60.
Geringstes Sinken: etwa in der Größenordnung von 60 cm pro Sekunde. (In ruhiger Luft könnte man somit aus 1000 Meter Höhe etwa 25 Minuten segeln.)

Die Mindestgeschwindigkeit ist insbesondere abhängig vom Gewicht des Segelflugzeugs und vom Profil der Tragflächen, während die Höchstgeschwindigkeit insbesondere von der Bauweise (Holz, GFK, Gemischtbauweise, etc.) abhängt.

Das Gleitverhältnis und das geringste Sinken eines Segelflugzeuges sind nur vom Auftriebsbeiwert und vom Widerstandsbeiwert, und somit nur von der Bauform (Form, Oberflächenbeschaffenheit, Profil, Spannweite, etc.) abhängig.

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mit freundlicher Genehmigung der AKAFLIEG BIELEFELD e.V.

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Diese Seite wurde zuletzt geändert am Sunday, 30-Jan-2005 00:53:50 CET.