Flugzeugschlepp

Flugzeugschlepp eines Segelflugzeuges

Beim Flugzeugschlepp oder kurz F-Schlepp hängt man ein Segelflugzeug mittels eines 30 bis 60 Meter langen Schleppseiles an ein ausreichend starkes Schleppflugzeug an. Außer „normalen“ Motorflugzeugen können auch dafür zugelassene Ultraleichtflugzeuge oder ausreichend starke Motorsegler als Schleppflugzeuge verwendet werden.

Der Schlepppilot bringt das Segelflugzeug nach Möglichkeit in einen Aufwind, wo es ohne Motorhilfe weiter steigen kann.

Nicht nur Segelflugzeuge, sondern auch Lasten wie ein Werbeschleppbanner oder ein Ziel für Schießübungen können mit einem Flugzeug geschleppt werden.

Geschichte

Die Anfänge

Anton Fokker ließ sich die Idee des Flugzeugschlepps bereits 1912 patentieren

Erste Überlegungen, Gleitflugzeuge durch ein Motorflugzeuges in die Luft zu bringen stellte der Niederländer Anton Fokker bereits 1912 an. Er ließ sich die Idee unter dem Titel Schleppen eines Gleiters v. Lilienthal mittels Motorflugzeug patentieren, deren praktische Umsetzung scheiterte jedoch zunächst am Ausbruch des Ersten Weltkrieges. 1926 gab Fokker dem deutschen Flugpionier Antonius Raab die Zustimmung, sein Patent bei öffentlichen Vorführungen zu verwenden.^[1]

Der erste tatsächlich durchgeführte Flugzeugschlepp fand dann am 15. März 1927 in Kassel statt,^[1][2][3] wobei über die daran beteiligten Personen divergierende Aussagen existieren: Nennt Beckmanns Sport Lexikon von 1933 noch Gottlob Espenlaub und Raab als Segelflug- bzw. Schlepppilot,^[2] ist im Handbuch des Segelfliegens von 1938 Gerhard Fieseler als Schlepper angegeben.^[3] Raab selbst macht in seiner Autobiographie von 1984 die Propaganda des Nazi-Regimes dafür verantwortlich, durch die dem Regime „nicht genehme“ Personen wie sein jüdischer Partner Kurt Katzenstein und – aus politischen Gründen – auch er selbst in der Geschichtsschreibung bewusst durch „genehmere“ ersetzt wurden. In Wahrheit habe er selbst – damals Leiter der Raab-Katzenstein Flugzeugwerke – im Februar 1927 beschlossen, Fokkers Idee in die Tat umzusetzen. Da die Firma selbst kein Segelflugzeug besaß, mieteten sie Espenlaubs Maschine. Bei einem ersten, erfolglosen Anlauf habe in der Tat Fieseler im Raab-Katzenstein Kranich versucht, den Segler mit Espenlaub am Steuer zu schleppen. Dabei sei an dem von Espenlaub selbst gebauten Gleiter bereits beim Anschleppen „die Kielflosse und das Seitensteuer mit lautem Krach“ herausgerissen worden, da dieser nicht für derartige Belastungen konstruiert worden sei. Bei dem ersten erfolgreichen Versuch am 15. März 1927 hingegen habe Raab selbst den eigens dafür konstruierten Gleiter Schmetterling gesteuert, während er von Katzenstein im Kranich geschleppt wurde.^[1]

Entwicklung und Etablierung in den 1930er Jahren

In den folgenden Jahren wurde die neue Technik zunächst nur von Raab-Katzenstein als besondere Attraktion auf Flugtagen praktiziert. Im April 1930 ließ sich der Amerikaner Frank Hawks von San Diego nach New York schleppen – eine Strecke von über 4000 km. Als alternative Startmethode für Segelflugzeuge hatte sich der Flugzeugschlepp zu diesem Zeitpunkt allerdings noch nicht durchsetzen können.^[3]

Erst durch Weiterentwicklungen der Rhön-Rossitten-Gesellschaft und ausgiebige Tests durch Günther Groenhoff in Zusammenarbeit mit Peter Riedel als Schlepppilot gewann die Methode an Bedeutung. Noch im Herbst 1931 wurde der erste „Schleppflugkursus“ im hessischen Griesheim durchgeführt und spätestens ab 1938 hatte sich der Flugzeugschlepp endgültig etabliert.^[3]

Da für Segelflugzeuge geeignete Funkgeräte damals kaum erhältlich waren,^[4] wurden zur Kommunikation zwischen Schlepp- und Segelflugpilot zunächst einfache Winksignale verwendet. So konnte der Schlepper einem Flugschüler zu verstehen geben, dass er den Steuerknüppel ziehen oder drücken müsse, oder dass der Schleppzug in einen Aufwind eingeflogen war und der Segelflieger nun das Schleppseil ausklinken und einkreisen solle.^[5] Später entwickelte man das sog. Schlepptelefon: Dazu wurde in das Schleppseil ein Telefonkabel eingeflochten und die Fliegerhauben mit Kopfhörer und Mikrophon ausgestattet.^[4] Mit der Entwicklung geeigneter Funkgeräte wurde diese Technik allerdings obsolet.

Jüngere Entwicklungen

Schlepp eines Hängegleiters mit einem Trike

Seit 1976 werden in Deutschland Hängegleiter durch Ultraleichtflugzeuge geschleppt. Bei dieser als UL-Schlepp bezeichneten Methode werden vorzugsweise gewichtskraftgesteuerte ULs (Trikes) verwendet, die in ihren Flugeigenschaften den Hängegleitern relativ ähnlich sind.^[6]

Erste Versuche, Reisemotorsegler zum Schleppen von Segelflugzeugen zu verwenden, wurden Mitte der 1990er Jahre von der Deutschen Alpensegelflugschule Unterwössen durchgeführt. Der dazu verwendete Samburo wurde 1998 als erster Motorsegler in Deutschland offiziell zum Flugzeugschlepp zugelassen.^[7][8] Wenig später begann man, auch aerodynamisch gesteuerte Ultraleichtflugzeuge als Schleppmaschine für Segelflugzeuge zu nutzen. Die zusätzlichen Anforderungen, die ein Ultraleichtflugzeug dazu in Deutschland erfüllen muss, wurden 2001 in den Nachrichten für Luftfahrer veröffentlicht.^[9]

Flugzeugschleppstart eines Segelflugzeugs hinter einem Ultraleichtflugzeug vom Typ B&F FK 9

Schlepp von Segelflugzeugen

F-Schlepp einer Schleicher K 8 hinter einer Piper PA-18

Vorflugcheck: Meist klinkt ein Helfer das Schleppseil mit dem dafür vorgesehenen Metallring am Seilende in die Motorflugzeugschleppkupplung ein, die sich meist am Ende oder unter dem Rumpf des Motorflugzeuges befindet. Bei manchen Schleppflugzeugen kann das Seil auch eingezogen werden und wird dann vor dem Start durch den Helfer ausgezogen. Sobald der Segelflugzeugführer seine Startbereitschaft kenntlich gemacht hat („Daumen nach oben“), klinkt der Helfer das Schleppseil auch am Segelflugzeug ein. Es ist darauf zu achten, dass aus Stabilitätsgründen das Schleppseil nirgends verknotet ist. Lediglich am Übergang vom Seil zu den beiden einklinkbaren Metallringen ist mit einer speziellen Technik ein strukturschonender Knoten möglich, eine andere Verbindemöglichkeit ist das Verflechten des Seils mit dem Metallring (Spleiß), was auch ohne nennenswerten Zugfestigkeitsverlust möglich ist.

F-Schlepp einer Elfe 17a hinter einer Morane aus Sicht des Segelflugpiloten

Startverfahren: Ein Helfer hält, nach dem er das Seil an beiden Maschinen wie oben beschrieben eingeklinkt hat, die Flächen des Segelflugzeuges waagerecht. Gibt der Flugzeugführer des Segelflugzeugs über Funk die Bereitschaft zum Start durch „Seil straffen!“, bestätigt dies der Motorflugpilot im Schleppflugzeug z.B. durch „ziehe Seil straff“. Dabei rollt die Schleppmaschine langsam vor. Üblicherweise folgt dann vom Segelflieger das Funkkomando „Seil straff, Start!“ worauf der Schleppilot das Schleppflugzeug zum Start beschleunigt. Das Segelflugzeug hebt normalerweise zuerst ab und signalisiert das dem Schleppiloten über Funk durch das Kommando „Frei“. Vereinzelt werden die Kommandos auch noch durch Handzeichen signalisiert. Dabei signalisiert der Helfer an der Fläche mit Handzeichen, wann das Seil gestrafft ist. Beim Beschleunigen auf der Piste läuft der Helfer solange mit, bis das Segelflugzeug auch ohne seine Hilfe die Flächen horizontal halten kann, also genügend Winddruck auf den Querrudern hat. Wichtig für den Piloten im Motorflugzeug ist, das schlaffe Schleppseil nicht mit voller Fahrt straff zu ziehen, da die Elastizität des Schleppseiles bewirken würde, dass sich das Schleppseil ruckartig anspannt und entspannt und so Lastspitzen in die Flugzeugstruktur einleiten würde oder die Sollbruchstelle reißt.

Das Segelflugzeug hebt zuerst ab …

… danach das Schleppflugzeug

Beim Start hebt das Segelflugzeug zuerst ab, da es aufgrund seiner Aerodynamik bereits bei deutlich geringeren Geschwindigkeiten flugfähig ist als die Schleppmaschine. Solange die Schleppmaschine noch nicht abgehoben hat, gilt es, das Segelflugzeug flach am Boden zu halten (ca 30-50 cm), um das Heck des Schleppflugzeuges mit dem Schleppseil nicht hochzuziehen und somit das Abheben des Schleppflugzeuges zu verhindern oder sogar einen Unfall herbeizuführen. Bei einer Geschwindigkeit von ca. 100 km/h hebt auch das Schleppflugzeug ab. Nun hat der Segelflugpilot dem Schleppflugzeug exakt zu folgen. Im Gradeausflug fliegt der Segelflugpilot so, dass das Fahrwerk des Schleppflugzeuges sich aus seiner Sicht auf der Horizontlinie befindet bzw. bei Tiefdeckern das Höhenruder die Tragfläche des Schleppflugzeuges halbiert. Im Kurvenflug steuert der Segelflugpilot auf die Kurvenäußere Fläche der Schleppmaschine, bei etwas geringerer Querneigung.

In der Ausbildung wird der sogenannte Kastenflug trainiert. Dabei soll der Schüler lernen, seinen Flug im Schleppzug zu kontrollieren. Der Schüler soll zunächst seitlich zum Schleppflugzeug fliegen, dann absinken, unter dem Propellerstrahl des Schleppflugzeuges zur anderen Seite fliegen und wieder in Normalfluglage steuern. Der Flugweg sollte dabei ein Rechteck hinter der Schleppmaschine beschreiben.

Startabbruch: Auf Grund der zahlreichen Faktoren des Systems Schleppflugzeug/geschlepptes Flugzeug ist eine Startstreckenberechnung (auch wegen meist nicht vorhandener erflogener Leistungsdaten) schwierig. Ein übliches Verfahren ist, aus Sicherheitsgründen auszuklinken, wenn das Schleppgespann nach 70% der zur Verfügung stehenden Pistenlänge noch nicht in der Luft ist.

Sobald der Segelflugzeugführer das Schleppseil ausgeklinkt hat, dreht das Segelflugzeug nach rechts und das Motorflugzeug nach links, um Zusammenstöße zu vermeiden. Nachdem sich der Schlepppilot davon überzeugt hat, dass das Segelflugzeug tatsächlich nicht mehr am Seil hängt (z.B. durch einen Funkspruch des Segelpiloten oder durch Kontrolle per Rückspiegel), fliegt er das Flugzeug in steilem Sinkflug zm Flugplatz zurück, um die Flugzeit kurz und so die Schleppkosten niedrig zu halten. Dabei ist bei luftgekühlten Flugmotoren die Temperatur intensiv zu überwachen. Da im Segelflugschlepp eine Sinkphase unmittelbar auf eine Vollgasphase mit niedriger Luftgeschwindigkeit folgt (für einen „normalen“ Flug ungewöhnlich), kann dies ein Shock Cooling mit kostspieligem Motorschaden zur Folge haben.

Robin DR 400 beim Abwurf des Schleppseils

Sofern der betroffene Segelflugverein/die betr. Segelflugschule nicht einem anderen Verfahren zugestimmt hat, wird das Schleppseil, welches nach dem Ausklinken nur noch am Motorflieger hängt, kurz vor der Schwelle ausgeklinkt. Bei nicht ausreichender Landebahnlänge dreht der Motorpilot noch eine Platzrunde ohne Seil und landet danach konventionell. Bei guten STOL-Eigenschaften (short take off and landing) des Schleppers ist auch eine Landung sofort nach Seilabwurf denkbar. Andere Schleppflugzeuge sind mit einer Seileinzugsvorrichtung ausgestattet, mit der das Schleppseil nach dem Ausklinken in den Rumpf eingezogen wird, so dass sich ein Seilabwurf erübrigt. Ist die Ausklink- oder Seileinholfunktion beim Schleppflugzeug defekt, so muss es mit dem noch eingeklinkten Seil landen. Dabei muss der Schlepppilot darauf achten, dass er mit dem Schleppseil keine am Boden stehenden Flugzeuge bzw. Fahrzeuge beschädigt oder Menschen verletzt.

Flugzeugschlepp aus Sicht des Segelfliegers: die bereits im obigen Absatz erwähnte Elastizität des Schleppseils kann - insbesondere bei ungeübten Segelpiloten - dazu führen, dass das Segelflugzeug wie an einem Bungee-Seil hängt und so periodisch das vorausfliegende Flugzeug durch Seilstraffen bremst, wonach das Seil wieder in der Luft durchhängt, usw. Um das zu vermeiden, wird in der Einweisungsphase für den Segelflugpiloten der Kastenschlepp geübt.

Position des Segelflugzeugs bei Hoch- und Tiefschlepp

Tiefschlepp mit Wilga und ASK 13

Flugfehler beim Flugzeugschlepp können vor allem für das Motorflugzeug gefährlich werden. Übersteigt das Segelflugzeug die Schleppmaschine, zieht es das Heck des Motorflugzeugs in die Höhe und zwingt ihm so einen Sinkflug auf. Der Abtrieb des Motorflugzeug-Höhenleitwerks kann den Auftrieb der sehr viel größeren Segelflugzeug-Tragflächen nicht überwinden. In geringer Flughöhe kann dann nur ein sofortiges Ausklinken des Schleppseils einen Unfall verhindern. Sinkt das Segelflugzeug unterhalb der Schleppmaschine, kann es in den stark turbulenten Propellerwind des vorausfliegenden Motorflugzeugs geraten. Dies sollte ebenso vermieden werden, da Steuerbewegungen des Segelfluges - gerade bei sehr kurzen Schleppseilen - diese Kräfte nicht sofort ausgleichen können und der Drall des Luftstromes erhöhtes Gegenhalten um die Längsachse erfordert. Einige Piloten hingegen bevorzugen den Tiefschlepp, bei dem das Segelflugzeug bewusst sehr tief hinter der Schleppmaschine fliegt, um unterhalb der Propellerwirbel zu bleiben. Diese Art des Schlepps ist nach LuftPersV auch Teil der F-Schlepp-Ausbildung. ^[10]

Der schleppende Motorpilot hat beim Schlepp insbesondere die Geschwindigkeit, die Tempoänderung und die Rollrate/Gierrate seines Motorflugzeuges zu überwachen. Eine zu niedrige Geschwindigkeit kann ihn nahe an den Stall bringen, eine zu hohe Geschwindigkeit kann zu gefährlichem Flattern am Segler führen, eine schnelle Tempoabnahme des Motorflugzeuges kann ein Notausklinken des hinterherfliegenden Segelflugzeugs nötig machen, da dieses durch seine vergleichsweise hervorragende Aerodynamik „aufläuft“ und nicht über ausreichend wirksame Bremseinrichtungen verfügt; durch sehr schnelles Rolles/Gieren des Motorfliegers kann der Segelflugpilot evtl. dem Kurven des vorausfliegenden Schleppers nicht mehr folgen, insbesondere Segelflug-Anfänger sind hier überfordert.

Selten folgen Schlepppiloten festgelegten F-Schlepp-Routen (auch Volten oder F-Schlepp-Platzrunden genannt) sondern fliegen bei jedem Schlepp eine etwas andere Strecke in Richtung bester Thermik, um den Lärm für die Flugplatzanwohner am Boden - insbesondere an thermisch guten Tagen, an denen viel geflogen wird - bestmöglich zu verteilen.

Doppelschlepp

Doppelschlepp zweier Segelflugzeuge hinter einer Aero L-60

Doppelschlepp aus der Sicht des hinteren Flugzeuges

Beim selten angewendeten Doppelschlepp werden zwei Segelflugzeuge an verschieden langen Schleppseilen hinter einem Motorflugzeug geschleppt (kein Motorsegler oder Ultraleichtflugzeug erlaubt). Sie staffeln sich während des Schlepps seitlich und in der Höhe. Das vordere Segelflugzeug hebt zu erst ab und steigt leicht seitlich zum Schleppflugzeug entgegen der Windrichtung (also mit dem Seitenwind). Das hintere Flugzeug fliegt seitlich versetzt in Luv-Richtung (in den Seitenwind). Ein Doppelschlepp stellt für die Segelflugpiloten eine hohe Arbeitsbelastung im Cockpit dar. Deshalb ist in Deutschland eine Erfahrung von mindestens 50 Flugzeugschleppstarts Voraussetzung für einen Doppelschlepp.^[11]

In der Sowjetunion wurden in den 1930er Jahren propagandawirksame Schlepps mit bis zu neun Segelflugzeugen durchgeführt. Als Schleppflugzeug diente ein zweimotoriger TB-1-Bomber.

Troika-Schlepp

Es gibt darüber hinaus auch noch die Varianten mit mehreren Flugzeugen, die im Zweiten Weltkrieg für Lastensegler angewendet wurde. Dabei zogen drei Messerschmitt Bf 110 eine Messerschmitt Me 321. Dieses Schleppverfahren nannte man Troika-Schlepp. Da es sehr unfallträchtig war, wurde es bald aufgegeben.

Fangschlepp

Fangschlepp kurz nach der erfolgreichen Aufnahme des Werbebanners

Relativ gebräuchlich ist zur Zeit auch noch der Fangschlepp, bei dem der zu schleppende Gegenstand (Schleppbanner oder früher sogar auch Lastensegler) von einem fliegenden Flugzeug aufgenommen wird. Hierzu wird das am Boden liegende Schleppseil in einer runden Schlaufe ausgelegt und locker zwischen zwei Masten gehängt, während das Schleppflugzeug nur über ein kurzes Seil mit einem Haken zur Aufnahme des am Boden liegenden Schleppseils verfügt.

Seillose Schleppverfahren

Deichselschlepp

Beim Deichselschlepp wird an dem zu schleppenden Flugzeug eine Deichsel des Schleppflugzeuges eingehakt, ähnlich wie ein LKW-Anhänger an seinen LKW.

Huckepackschlepp

Huckepackschlepp eines Space Shuttles

Beim Huckepack- oder Mistelschlepp wird das zu schleppende Flugzeug mit einer mechanischen Vorrichtung an dem Schleppflugzeug befestigt. Der erste Start eines Huckepackgespanns fand am 17. Mai 1917 in England statt. Dabei wurde von einer Porte I Baby eine Bristol Scout C in die Luft geschleppt und erfolgreich getrennt. Im Zweiten Weltkrieg entstanden so nach erfolgreichen Versuchen bei der DFS die Mistel-Gespanne. Die NASA benutzt diese Methode, um ihre Space Shuttle mit einer umgebauten Boeing 747 zu schleppen. Die UdSSR nutzte für ihre Buran-Fähre ebenfalls dieses Verfahren.

Siehe auch

• Windenstart
• Schlepp

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c} Antonius Raab: Raab fliegt. Erinnerungen eines Flugpioniers.. Konkret-Literatur-Verlag, Hamburg 1984, ISBN 3-922144-32-2, Geschichte des Flugzeugs mit Anhänger (Schleppflug), S. 91–101 (Autobiographie).
2. ↑ ^{a b} Beckmanns Sport Lexikon, A-Z. Verlaganstalt Otto Beckmann, Leipzig/Wien 1933.
3. ↑ ^{a b c d} Georg Brütting: Startarten. In: Wolf Hirth (Hrsg.): Handbuch des Segelfliegens. Franckh’sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart 1938, S. 124–129.
4. ↑ ^{a b} Hermann Ruthard, Theo Erb: Segelflugzeuginstrumente. In: Wolf Hirth (Hrsg.): Handbuch des Segelfliegens. Franckh’sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart 1938, S. 113–123.
5. ↑ Peter Riedel: Schulung im Flugzeugschlepp. In: Wolf Hirth (Hrsg.): Handbuch des Segelfliegens. Franckh’sche Verlagsbuchhandlung, Stuttgart 1938, S. 147–152.
6. ↑ http://www.dhv.de/typo/UL-Schlepp.703.0.html Deutscher Hängegleiterverband: UL-Schlepp mit Hängegleitern
7. ↑ Akaflieg München: Samburo XP - kein Hochleistungsgerät, abgerufen am 17. Februar 2011
8. ↑ Wie alles anfing... Geschichte des Samburo auf der Website des Herstellers, abgerufen am 17. Februar 2011
9. ↑ NfL II-81/01
10. ↑ 2. DVLuftPersV: Anlage 5B Lehrplan für die praktische Ausbildung zum Erwerb der Lizenz für Segelflugzeugführer (zu § 8), Abgerufen am 1. Juli 2009
11. ↑ Deutscher Aero Club e. V. – Segelflugkommission (Hrsg.): Segelflugsport-Betriebs-Ordnung. Januar 2001 mit Änderungen Stand September 2009 (PDF, abgerufen am 18. Februar 2011).

Weblinks

 Commons: Flugzeugschlepp – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Forschungsvorhaben Motorseglerschlepp – Hintergrundinformationen zum Schlepp mit Reisemotorseglern auf der Website von DG-Flugzeugbau
• Liste der in Deutschland zum Banner- und Segelflugzeugschlepp zugelassenen Ultraleichtflugzeuge auf der Website des DAeC