Gleitflug

Als Gleitflug wird ein antriebsloser Flug eines Luftfahrzeuges bezeichnet. Stationär ist ein Gleitflug bei konstanter Geschwindigkeit und Sinkrate.

Bei Lebewesen (Vögeln, Flugechsen) liegt Gleitflug vor, wenn diese ohne schuberzeugende Bewegungen lediglich durch Schwerkraft oder eine vorhergegangene Sprungbewegung ungefähr waagerecht sich durch die Luft bewegen.

Der Gleitflug ist die Grundlage des Segelfluges. Jedes Flugzeug besitzt die Fähigkeit zum Gleitflug. Drehflügler können ebenfalls gleiten, sie erzeugen dann Auftrieb durch Autorotation. Auch ein Verkehrsflugzeug kann nach Triebwerkausfall im Gleitflug weiterfliegen.

Beim stationären Gleitflug eines Luftfahrzeugs müssen die Kräfte Luftwiderstand - Vortrieb sowie Auftrieb - Gewichtskraft ein Gleichgewicht bilden. Ist der Auftrieb kleiner als die Gewichtskraft, so wird das vertikale Gleichgewicht nicht mehr eingehalten und das Fluggerät sinkt. Auftrieb wird durch entsprechende Anströmung der Tragflächen erzeugt. Um das horizontale Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, muss eine Antriebskraft erzeugt werden. Dies geschieht bei Motorflugzeugen durch Motor und Propeller oder Düsentriebwerke, die Schub erzeugen. Da motorlose Luftfahrzeuge wie Segelflugzeuge und Hängegleiter keinen eigenen Antrieb haben, können sie nur über eine abwärts gerichtete Flugbahn, bei dem der Vortrieb eine Komponente der Gewichtskraft darstellt, im stationären Gleichgewichtszustand bleiben. Sie setzen ihre potenzielle Energie (Höhe) in kinetische Energie um, was eine Vorwärtsbewegung ermöglicht.

Formeln

Auf Meereshöhe gilt für die Horizontalgeschwindigkeit: $V_h = 4\cdot\sqrt{\frac{p}{C_a}}$      und für den Auftriebsbeiwert: $C_a = \frac {p}{(\frac {V_h}{4})^2}$

und für die Sinkgeschwindigkeit: $V_s = 4\cdot C_w\cdot\sqrt{\frac{p}{C_a^3}}$     Faktor 4 ergibt sich aus: $\sqrt\frac {2\cdot g}{\rho}$

V_h,V_s=Geschwindigkeit in m/s; p=Flächenbelastung in kg/m²; C_a=Auftriebsbeiwert; C_w=Widerstandsbeiwert; g=Erdbeschleunigung 9,81 m/s²; ρ=Luftdichte in kg/m³

Beispiel:

Eine Airbus A380 mit einer Flächenbelastung von 430 kg/m² hat einen C_a-Wert von 1,3 und einen C_w-Wert von 0,09. Die Landeklappen seien ausgefahren und die Triebwerke ohne Schubkraft.

Die Vorwärtsgeschwindigkeit ist: $V_h=4\cdot\sqrt{\frac{430}{1,3}}=72~m/s=260~km/h$

Die Sinkgeschwindigkeit ist: $V_s=4\cdot 0,09\cdot\sqrt{\frac{430}{1,3^3}}=5~m/s$

Die Gleitzahl ist: $E=\frac{Vh}{Vs}=\frac{72}{5}=14,4$

Beispiele für Gleitflugmanöver mit Verkehrsmaschinen

• 24. Juni 1982: Eine Boeing 747 der British Airways (Flug 9) geriet in etwa 11.000 Meter Höhe in die Aschewolke des Vulkans Gunung Galunggung, wodurch alle vier Triebwerke ausfielen.
• 23. Juli 1983: Eine Boeing 767-200 der Air Canada musste wegen Treibstoffmangels notlanden. Der Zwischenfall ist in der Presse als Gimli Glider bekannt.
• 15. Dezember 1989: Flug 867 der KLM Royal Dutch Airlines geriet in die Aschewolke des Mount Redoubt. Alle vier Triebwerke fielen aus, Landung in Anchorage.
• 12. Juli 2000: Ein Airbus A310-300 der Hapag-Lloyd (Flug 3378) musste aufgrund leergeflogener Tanks eine Notlandung in Wien-Schwechat ausführen.
• 24. August 2001: Ein Airbus A330 der Air Transat (Flug 236) musste aufgrund einer gebrochenen Treibstoffleitung eine Notlandung auf dem Militärflugplatz Lajes Field ausführen.
• 15. Januar 2009: Ein US Airways Airbus A320, Flug 1549, musste nach Ausfall beider Triebwerke durch Vogelschlag auf dem Hudson River in New York notlanden.

Literatur

• Götsch, Ernst - Luftfahrzeugtechnik, Motorbuchverlag, Stuttgart 2003, ISBN 3-613-02006-8

Siehe auch

• Gleitzahl
• Gleiten