Für Könner, Steilstart und Kurzlandung

Spornradfliegen

Kurz und präzise, worauf es bei STOL-Einsätzen ankommt!

Die Platzrunde, das unbekannte Wesen!

                              

Nur für Könner         Kurz- und Steilstart / Kurzlandung  

        

Die meisten Piloten beherrschen – mehr oder weniger – nur eine Start- und auch nur eine Landetechnik. Damit kommt man auf »normalen« Plätzen zurecht. Aber wenn die Piste extrem kurz ist und auch noch ziemlich hohe Hindernisse den Ab- oder Anflug behindern, dann ist besonderes Piloten-Können gefragt

Generell gilt: Es ist immer ratsam – als geistige Vorbereitung -, den Punkt eines möglichen Startabbruchs (siehe 50/70 Regel!) vorher festzulegen.Das kann die Pistenmitten Markierung sein, ein bestimmter Dachreiter oder auch ein Geländemerkmal querab. Wenn man es bis dahin nicht geschafft hat, sollte man den Startlauf abbrechen. Zum Fliegen braucht man Fahrt, und die kann man Gott sei Dank am Fahrtmesser ablesen. Nur wenn die Fahrt stimmt, darf rotiert und abgehoben werden.

DER KURZSTART – Wenn der Boden weich oder die Piste kurz ist

Ziel dieser Methode ist es, nach einer möglichst kurzen Rollstrecke abzuheben. Das braucht man, wenn die Piste kurz oder die Oberfläche weich ist (zum Beispiel nasses Gras oder Schneematsch). Die Handbücher fast aller Flugzeughersteller empfehlen, die Klappen auf eine bestimmte Stellung auszufahren. Das kann, abhängig vom Tragflächenprofil, eine sogenannte »Startstellung«, eine »Raste 2« oder eine Winkelangabe sein.

Man kann bei Bugrad-Flugzeugen mit dieser Methode eine ganze Menge falsch machen: Auf keinen Fall darf der Pilot vor Erreichen des weißen Fahrtmesserbogens rotieren. Das Bugrad wird erst mit zunehmender Fahrt entlastet. Während des Anrollens voll durchziehen ist genauso falsch wie gar nicht zu ziehen. Wir wollen ja, um die Abhebegeschwindigkeit möglichst schnell zu erreichen, den Rollwiderstand des Bugrads verringern

Manche Experten raten, die Klappen zunächst eingefahren zu lassen und diese erst kurz vor Erreichen der Abhebegeschwindigkeit auf Startstellung zu fahren. Das ist fragwürdig. Im unteren Geschwindigkeitsbereich ist nämlich der Widerstand der Klappen vernachlässigbar, hier überwiegt der Rollwiderstand des Fahrwerks. Und kurz vor dem Abheben hat der Pilot Besseres zu tun, als sich den Klappen zu widmen. Die Chancen stehen eins zu drei, dass er den richtigen Zeitpunkt verpasst.

So wird es richtig gemacht:

Die Startvorbereitung wird ganz normal durchgeführt, die Klappen werden auf die empfohlene Stellung ausgefahren. Da man nun mit Flaps startet, ist das Flugzeug natürlich bereits früher flugfähig, nämlich mit Sicherheit bei Erreichen der untersten Grenze des weißen Bogens am Fahrtmesser. Sobald der Fahrtmesserzeiger in den weißen Bereich wandert, wird das Flugzeug mit dem Höhenruder deutlich vom Boden »weggenommen«. Dazu vergrößert man kurzzeitig den Anstellwinkel nur so weit, dass das Flugzeug abhebt, und bleibt zunächst knapp über der Piste im Bodeneffekt. Man muss sich darüber im Klaren sein, dass die Maschine an der unteren Geschwindigkeitsgrenze fliegt. Doch eine kleine Reserve ist vorhanden. Wir fliegen nämlich im Bodeneffekt, und das funktioniert theoretisch und praktisch bereits unterhalb des weißen Fahrtmesserbereichs. Die Gefahr, dass die Strömung in dieser Phase abreißt, besteht nicht, solange wir uns nur weniger als einen Meter über die Piste erheben. In dieser Höhe, in der der Bodeneffekt noch voll wirksam ist, wird nun soweit Fahrt aufgeholt, dass der Steigflug mit der empfohlenen  Geschwindigkeit (für bestes Steigen) begonnen werden kann. Dann werden die Klappen in sicherer Höhe langsam eingefahren – was danach kommt, ist bekannt und verläuft wie beim Normalstart.

DER STEILSTART – Wenn Hindernisse am Platzende stehen.

Was soll mit dieser Methode erreicht werden? Es gibt relativ kurze Plätze, wo am Pistenende Hindernisse stehen – meist Bäume. Diese Hindernisse haben eine starke psychologische Wirkung und bei gewissen Windstärken auch noch einige aerodynamische Besonderheiten. Und: Bei dieser Methode kann man am meisten falsch machen. Wer nämlich mit dieser Starttechnik nicht vertraut ist, versucht möglichst früh zu ziehen und hebt dann unter Umständen mit einer Geschwindigkeit ab, die für den Steigflug unzureichend ist. Fliegt man im Bereich des Höchstauftriebs, bringt eine weitere Vergrößerung des Anstellwinkels mehr Widerstand, und der Auftrieb nimmt fatalerweise wieder ab.

Der Steigflug darf unter keinen Umständen unterhalb Vx begonnen werden. Um das zu verstehen, müssen wir uns nun mit der Theorie auseinandersetzen, genauer gesagt mit dem guten alten Lilienthalschen Polardiagramm. Also: Wo die Tangente vom Nullpunkt aus die Polare berührt, ergibt sich der Anstellwinkel für das beste Gleiten. Darüber, bei etwas größerem Anstellwinkel, der für das beste Steigen. Aber damit sind wir noch nicht bei dem Anstellwinkel für steilstes Steigen. Beim Normalstart benutzen wir den Anstellwinkel für »bestes Steigen«: wenn es um die beste Steigrate geht (Höhengewinn pro Zeit). Beim Steilstart wollen wir aber etwas ganz anderes: auf der kürzestmöglichen Strecke über Grund eine möglichst große Höhe erreichen. Und dazu brauchen wir die Technik für »steilstes Steigen« (Vx ). Auch wenn im Flughandbuch die dafür nötige Fahrt nicht ausdrücklich angegeben sein sollte, lässt sie sich leicht errechnen: Sie liegt einfach 25 Prozent über der Überziehgeschwindigkeit ohne Klappen (oder: 1,25 x Vso). Bei einem Flugzeug mit der Überziehgeschwindigkeit von 42 Knoten wären das 53 Knoten.(Für ein Ultraleichtflugzeug bei 65 km/h sind es 82 km/h).Für unsere Rans S7 ergeben 68 km/h Vso mit der 1.Klappenstellung eine minimale Fluggeschwindigkeit (Vx) von 85 km/h, die VY ist mit der 1. Klappe 95 km/h, ohne (eingefahrene) Klappe 100 km/h )

Das kann man dabei falsch machen:

Keinesfalls darf das Hindernis nach mit unzureichender Fahrt überflogen werden. Man braucht dazu die Geschwindigkeit für steilstes Steigen VX (1,25 * Vso) . Ganz falsch wäre, von Anfang an zu ziehen. Da kommt man nämlich leicht im Bodeneffekt in einen überzogenen Zustand, aus dem heraus kein Steigflug möglich ist. Dann hilft nur noch ein Startabbruch – sofern die Piste noch lang genug ist

So wird es richtig gemacht:

Wir beginnen mit einem Normalstart und heben am unteren Rand des grünen Fahrtmesserbereichs ab – mit Klappenstellung »eingefahren« selbstverständlich. Dann gehen wir sofort mit der Geschwindigkeit für steilstes Steigen in den Steigflug über und halten diese Geschwindigkeit eisern. Dabei geht der Variometerwert zwar zurück, aber wir steigen in einem steileren Winkel – und genau das wollen wir ja. Erst nach Überfliegen des Hindernisses wird der Anstellwinkel soweit verkleinert, dass mit der Geschwindigkeit für bestes Steigen VY (1,4 * VSO) weiter gestiegen werden kann. In unserem Beispiel wären das 60 Knoten.

DIE KURZLANDUNG – Wenn die Piste (viel) zu kurz ist

Um es gleich vorweg zu sagen: Eine Kurzlandung bringt nur der zustande, der Geschwindigkeit und Gleitwinkel (Anflugwinkel) völlig unabhängig voneinander kontrollieren kann. Dazu braucht man handwerkliches Geschick und Übung, viel Übung. Beim kritischen Anstellwinkel hat das Flugzeug den höchsten Auftrieb bei großem Widerstand. Überschreitet man diesen Winkel – da fällt das Flugzeug noch lange nicht herunter -, nimmt zwar der Widerstand weiter zu, der Auftrieb nimmt jedoch ab. Das heißt: Je mehr man zieht, umso schneller fällt man. Ganz oben auf der Polare gibt es aber einen Bereich, in dem sich der Auftrieb nur in sehr geringen Grenzen, der Widerstand aber erheblich ändert. Und genau in diesem Bereich wollen wir uns auf die Bahn setzen. Die Länge der Rollstrecke wird nämlich unter sonst gleichen Voraussetzungen nur von der kinetischen Energie des Flugzeugs bestimmt, und die wiederum ist proportional dem Quadrat der Geschwindigkeit. Mit anderen Worten:

 Zehn Prozent weniger Fahrt entsprechen 20 Prozent weniger Rollstrecke.

Das ist das Geheimnis der Kurzlandung.

Da wir uns nun am oberen Rand der Polare bewegen, können wir mit Ziehen am Höhensteuer nicht mehr abfangen. Das geht nur noch mit dem Gashebel. Selbst bei geringer Erhöhung der Drehzahl wird nämlich der Luftstrom über dem Flächenmittelstück verstärkt und damit der Auftrieb positiv beeinflusst. Unter Umständen setzt man sich fast mit Vollgas auf die Bahn, und zwar bei einer Fahrtanzeige, die unterhalb des weißen Bereichs liegt. Dabei fliegt man den letzten Teil des Landeanflugs im Bodeneffekt, den man in diesem Fall absichtlich ausnützt, direkt über der Bahn. Weil wir mit Mindestfahrt aufsetzen wollen, brauchen wir die Landehilfen voll als wirksame »Fahrt- bremse«. Die Klappen werden also im Verlauf des Endanflugs voll ausgefahren. Normalerweise wäre jetzt eine ziemlich steil nach unten geneigte Längsachse die Folge. Diese Lage ist aber für unser Vorhaben ungünstig. Unser Ziel sieht nämlich so aus: Wir wollen in einem konstanten Gleitwinkel den Platz anfliegen, dabei aber kontinuierlich die Geschwindigkeit so verringern, dass wir mit Mindestfahrt aufsetzen.

So wird es richtig gemacht:

Am Anfang wieder Fahrt reduzieren (durch Trimmen), Klappen setzen und nachtrimmen. Der Landeanflug wird wie gewohnt mit der für die Kurzlandung im Flughandbuch empfohlenen Geschwindigkeit begonnen. Diese liegt meist 25 Prozent über der Überziehgeschwindigkeit mit Klappen. Erst im allerletzten Teil des Anflugs wird die Fahrt auf etwa zehn Knoten über der unteren Grenze des weißen Bereichs reduziert. Da wir mit leicht angehobenem Bugrad aufsetzen wollen, müssen wir nach Überfliegen der Schwelle bei vertikaler Annäherung an die Landebahn das Flugzeug behutsam aufrichten und den nun drohenden Fahrtverlust durch Gasgeben – mit Maß und Ziel selbstverständlich – ausgleichen. Die Annäherung an den Boden wird dabei aber fortgesetzt.

   Fluglagen bei unterschiedlicher Fahrt einprägen

Das Gas wird erst dann herausgenommen. wenn das Flugzeug mit dem Hauptfahrwerk »fest« am Boden sitzt. Dann erst lässt man das Bugrad auf die Bahn. Das Manöver ist nicht ganz einfach, man muss es immer wieder üben. Aber wenn es einem gelingt, darf man ruhig etwas stolz sein. Zwischen »Auf-die-Bahn-donnern« und richtiger »Kurzlandung« gibt es viele Zwischenstufen. An das Ziel muss man sich, möglichst unter fachkundiger Anleitung, langsam herantasten. Es hilft dabei sehr, in ausreichender Höhe verschiedene Vertikalgeschwindigkeits-Werte (Sinken oder Steigen) bei unterschiedlichen, konstanten Fahrtanzeigen zu erfliegen und sich die zugehörigen Fluglagen einzuprägen.Und was tut man, wenn man sich verschätzt hat und zu hoch ankommt? Viele Piloten meinen, man müsse dann bei voll ausgefahrenen Klappen die »Höhe wegdrücken«. Das ist falsch. Der Auftrieb nimmt mit dem Quadrat der Geschwindigkeit zu, und trotz einer möglicherweise steilen Fluglage stellt sich der gewünschte Effekt nicht oder nur unzureichend ein. Der Anflugwinkel wird entscheidend von der Fluggeschwindigkeit und weitaus weniger von der Sinkgeschwindigkeit bestimmt. Es ist deshalb viel günstiger, die Fahrt zurückzunehmen. Bis auf zehn Prozent über der Vso ist das allemal sicher. So wird der Anflug steiler. Kurzes Nachdrücken oder besser: etwas die Leistung erhöhen, stellt sofort den Normalzustand wieder her. Wer unsicher ist, sollte kurze Bahnen meiden

Zur Erinnerung:  Das A und O von Start und Landung ist die Fahrt.

Wer nicht von Anfang an daran gewöhnt ist, den Fahrtmesser dauernd zu beobachten, sollte die Hände von den geschilderten Techniken lassen – sich aber gleichzeitig von kurzen Bahnen oder Plätzen mit Hindernissen im An oder Abflug fernhalten und weiterhin den Normalverfahren vertrauen.

Walter Lill/jw (Fliegermagazin 12/2001)

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VORTEX Generator , was ist denn das ?

Vortex-Generatoren reduzieren die Überziehgeschwindigkeit. Sie erhöhen somit die Sicherheit in allen Situationen des Langsamflugs und verbessern darüber hinaus die Kurzstart- und -landeeigenschaften des Flugzeugs.Vortex-Generatoren sind mittlerweile für fast alle Flugzeugtypen der General-Aviation erprobt und zugelassen.

Die technische Einfachheit der Vortex-Generatoren steht einer oft verblüffenden Wirkung in aerodynamischer Hinsicht gegenüber.

Vortex-Generatoren sind in der Regel lediglich Abschnitte eines Aluminium-Profils, die bei ca. 10% der Profiltiefe auf dem Flügel angebracht werden.

Ihre Form und Größe unterscheidet je nach Flugzeugtyp. Ebenso variieren die Orte, an denen sie angebracht werden sowie die Winkel, in dem sie zum Luftstrom stehen.

Aus diesem Grunde ist der Gegenwert der Vortex-Generatoren auch nicht in der materiellen Lieferung der Hardware zu sehen, sondern in der Entwicklungsarbeit, die in der Regel zahlreiche Untersuchungen und Tests erfordert.

Die Grafiken auf der linken Seite sollen das Geschehen am Tragflügel mit und ohne VG’s verdeutlichen:
Im Reiseflug entstehen nahezu keine Verwirbelungen durch die Vortex-Generatoren. Die Zunahme des Widerstands ist vernachlässigbar.

Im Langsamflug wird die Ablösung der Strömung verzögert, welches hier aus zwei Gründen die Sicherheit erhöhen kann:

1. Die Überziehgeschwindigkeit ist durch die VG’s weiter entfernt.

2. Die Steuerbarkeit um die Längsachse bleibt länger erhalten, da die Querruder noch besser umströmt werden.

Während der Flügel ohne VG’s bereits überzogen ist, geht der Flügel mit VG’s langsam in den überzogenen Flugzustand über. Starts und Landungen auf kurzen Pisten werden einfacher.

 

Vortex Generatoren an der Savage

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