Mechanik

Kreisbewegung

Kunstflug - Turns und Looping

  • Was ist eigentlich die Zentrifugalkraft?
  • Wie komme ich gefahrlos durch den Looping?
  • Welche Kraft erfährt ein Formel-1-Fahrer in einer Kurve?

Kunstflug - Turns und Looping

Sowohl beim Segel- als auch beim Motorflug gibt es bestimmte Kunstflugfiguren.

Zu nebenstehend gezeigtem Looping stellen sich folgende Fragen:

 

 

  1. Wie groß muss die Geschwindigkeit des Flugzeugs im höchsten Punkt mindestens sein, damit das Flugzeug einen Kreis fahren kann. Welche Kraft ist dort die Zentripetalkraft.
  2. Wie groß ist dann die Geschwindigkeit im tiefsten Punkt, wenn keine zusätzlichen Antriebs- oder Bremskräfte wirken?
  3. Wie groß ist die Kraft auf Piloten und Flugzeug im tiefsten Punkt?
Hier sehen Sie, wie das ganze aus Pilotensicht aussieht.

Folgende Skizzen und Teile des Text wurden den Seiten des Segelflugprojekts von Marcell Mareis / Michael Schneider der Realschule Voehringen entnommen, sie zeigen weitere Kunstflugfiguren.

Looping

 

Die wohl bekannteste Figur ist  der Looping. Das Flugzeug beschreibt einen einfachen Kreis am Himmel. Er ist relativ einfach zu fliegen, doch man muss aufpassen, dass der Loop auch gleichmäßig rund ist, und nicht spitzig ist am oberen Teil (Ei). Auch die Fliehkräfte sind nicht sehr hoch wenn er korrekt ausgeführt wird.

 

 


Bei keiner Flugfigur macht es bei der Ausbildung mehr Spaß, vom Boden aus zuzuschauen, wie beim Turn - und bei keiner Figur kann der ambitionierte Einsteiger seine Kreativität besser ausleben. Für einen Turn nehme man genügend Fahrt auf, ziehe bis in den senkrechten Steigflug, zeige idealerweise noch eine deutliche senkrechte Linie und trete dann zum richtigen Zeitpunkt ins Seitenruder. Hat man alles richtig gemacht, dreht das Flugzeug am Scheitelpunkt seiner Bahn quasi auf einem Punkt um seine Hochachse und geht in den senkrechten Sturzflug über, aus dem es dann nach einer schönen Linie wieder abgefangen wird. 

Turn

Rolle

Unter einer Rolle versteht man eine Drehung um die Flugzeuglängsachse entlang einer (hoffentlich)  geraden Linie. Die Anforderungen an die Koordination sind nicht unbeträchtlich, was vor allem Einsteiger bei ihrer Kunstflugschulung feststellen. Bewundernd blicken sie auf zu den erfahrenen Wettbewerbspiloten, die diese Figur souverän meistern. 


Zum Trudeln wird das Flugzeug im normalen Geradeausflug immer mehr verlangsamt, bis die "Überziehgeschwindigkeit" erreicht ist. In diesem Moment wird durch einen Seitenruderausschlag ein asymmetrischer Flugzustand herbeigeführt, der die Strömung an einer Tragfläche zum Abreißen bringt (einseitiger Auftriebsverlust). Die Maschine kippt ab und wird durch die ungleichmäßig wirkenden Luftkräfte an den Tragflächen auf eine Art Korkenzieherbahn gezwungen. Durch den hohen Widerstand bleibt die Geschwindigkeit verhältnismäßig gering, und auch die Belastung der Struktur hält sich in Grenzen. Je nach Flugzeugtyp und Schwerpunktlage ist das Trudeln ein  "stabiler" Flugzustand, d.h. das Flugzeug macht auf seiner Korkenzieherbahn (ohne schneller zu werden) lustig weiter, bis das Trudeln durch einen konsequenten (Seiten-) Ruderausschlag beendet wird. 
Das Trudeln

Männchen/Weibchen

Eingeleitet wird die Figur durch ein Ziehen in die Vertikale, dann lässt man das Flugzeug so gerade wie nur möglich senkrecht aufwärts ausschießen. Ziel ist es, nach dem Erreichen des Scheitels ein Stückchen erkennbar zurückzufallen (vorzugsweise mehr als eine Flugzeuglänge) und dann zur richtigen Seite umzukippen: fällt man auf den "Bauch", dann handelt es sich um ein Männchen; fällt man auf den Rücken (wie in der Skizze), wird es Weibchen genannt und ist eine andere Flugfigur. Die Schwierigkeit dabei ist, dass man ab dem Scheitel so gut wie keinen Einfluss mehr darauf hat, wie man zurück fällt. Wer auf Nummer sicher gehen will, der steigt nicht genau senkrecht, sondern legt ein paar Grad in die gewünschte Fallrichtung auf, dies bringt zwar Punkteabzug, aber nicht so viel wie bei einem ungewollten Ausbrechen in die falsche Richtung. 
Wer im Deutschland Segelkunstflug betreiben will braucht eine Kunstfluglizenz (Turnschein).Vorrausetzung dafür ist natürlich der Segelflugschein und nach dessen Erhalt mindestens 50 Flugstunden. Empfehlenswert ist aber das 3 bis 4-fache.
 
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