Hochleistungssegler

Ein Segelflugzeug ist ein für den Segelflug, also für motorloses Fliegen (Steigen im Aufwind beziehungsweise Gleiten mit geringem Höhenverlust) konstruiertes Luftfahrzeug. In Deutschland werden Segelflugzeuge luftrechtlich als eigene Luftfahrzeugklasse gewertet und dürfen bis zu 850 kg wiegen.

Um fliegen zu können, muss es Höhe (potentielle Energie) in Vorwärtsgeschwindigkeit (kinetische Energie) umwandeln. Im Prinzip kann man aber jedes Flugzeug als Segelflugzeug verwenden (die ungewollt längste Strecke legte dabei der Air-Transat-Flug 236 mit 120 km zurück), wobei darauf hinzuweisen ist, dass sich der Segelflug bei Motorflugzeugen in der Regel auf einen stabilen Gleitflug beschränkt. Ausnahmen hierzu bieten Motorsegler, die durch ihre spezielle Konstruktion auch die Möglichkeit reinen Segelfluges nutzen können. Auch die Raumfähre Space Shuttle landet als Gleitflugzeug, das private Raumschiff SpaceShipOne ist sogar offiziell als „nicht eigenstartfähiges Segelflugzeug mit Hilfsantrieb“ zugelassen.

Im engeren Sinne bezeichnet man aber nur solche Flugzeuge als Segelflugzeuge, bei denen ein so gutes Verhältnis zwischen im Gleitflug verbrauchter Höhe und zurückgelegter Strecke besteht, dass sie imstande sind, in den normalerweise in der Atmosphäre vorkommenden Aufwinden an Höhe zu gewinnen. Das setzt eine Gleitzahl von mehr als 1:20 voraus (in etwa - das ist kein exakter Wert), wobei aber Motorflugzeuge mit ausgefallenem Triebwerk nur in etwa auf Gleitzahlen zwischen 1:5 und 1:8 kommen.

Moderne Segelflugzeuge haben dagegen ein Gleitverhältnis zwischen 1:30 und 1:60, können also bei 1 km Höhenverlust in ruhiger Luft 30 bis 60 km weit fliegen. Das derzeit (2009) leistungsfähigste Segelflugzeug, die ETA, hat mit ihrer Spannweite von 30,90 m sogar ein Gleitverhältnis von etwa 1:70.

Mit 7769 Flugzeugen (2007) ist in Deutschland das Segelflugzeug die Luftfahrzeugklasse mit den meisten Flugzeugen. Danach folgen einmotorige Flugzeuge unter 2t (6705) und Motorsegler (2824). ^[1]

Flugeigenschaften

Segelflugzeug zur Demonstration auf einem Schulhof

Segelflugzeug im Flugzeugschlepp

Um gute Segelflugeigenschaften erbringen zu können, muss ein Segelflugzeug nach bestimmten Kriterien gebaut werden. Ein geringes Gewicht kann dabei sogar hinderlich sein: Zwar ermöglicht eine geringe Flächenbelastung ein schnelles Steigen in der Thermik, jedoch verringert sich die Fluggeschwindigkeit des optimalen Gleitens durch die geringere potentielle Energie erheblich. Viele Leistungssegelflugzeuge verfügen zusätzlich über Wassertanks (bis zu 300 l im Nimbus 4), um die eigene Masse zu vergrößern. So können die Flugeigenschaften durch Ablassen des Wasserballasts während des Fluges an die Wetterbedingungen angepasst werden: hohe Flächenbelastung und damit hohe „Reisegeschwindigkeit“ bei guter Thermik, nach Leerung der Ballasttanks niedrige Flächenbelastung für optimale Nutzung schwacher Aufwinde. Eine sichere Landung ist bei den meisten Flugzeugen nur mit leeren Ballasttanks möglich.

Da hohe Geschwindigkeit bei gutem Gleitwinkel nur mit relativ hoher Flächenbelastung möglich ist, wird bei Segelflugzeugen auf extremen Leichtbau verzichtet. Deshalb sind einsitzige Segelflugzeuge mit Hilfsmotor wesentlich schwerer als Ultraleichtflugzeuge.

Eine hohe Wendigkeit ist nötig, da die Aufwindströme mitunter lokal eng begrenzt sind, das heißt, dass das Flugzeug einen engen Kreis fliegen muss, damit der Aufwind effektiv genutzt werden kann. Moderne Segelflugzeuge sind so konstruiert, dass sie in einem großen Geschwindigkeitsbereich stabil und sicher fliegen. Geschwindigkeiten von 60 km/h bis 280 km/h sind mittlerweile die Regel. Ein geringer Luftwiderstand ist nötig, da andernfalls zu viel Energie durch Reibung verloren geht. Bei modernen Segelflugzeugen gehört deshalb ein Einziehfahrwerk zur Grundausstattung. Um den erforderlichen Auftrieb bei geringstmöglichem induzierten Widerstand zu gewährleisten, haben die Flügel von Segelflugzeugen im Vergleich zu Motorflugzeugen eine hohe Spannweite und eine geringe Profiltiefe (hohe Flügelstreckung). Aus Gründen der Festigkeit und Oberflächengüte werden Flügel als auch Rumpf und Leitwerk moderner Segelflugzeuge aus faserverstärkten Kunststoffen aufgebaut. Nicht nur wegen der hohen Belastung im Flug müssen Segelflugzeuge stabil gebaut sein; auch eine Außenlandung, etwa auf Äckern und ungeerntetem Getreide, muss das Flugzeug aushalten und dabei dem Piloten bestmöglichen Schutz bieten. Im Falle einer Außenlandung ist es nicht möglich, das Flugzeug wieder zu starten. Es wird „abgerüstet“ (die Tragflächen und das Höhenleitwerk werden abgebaut) und das Flugzeug wird in einem Transportanhänger zu einem Flugplatz gebracht. Segelflugzeuge sind in der Regel so konstruiert, dass sie sich in wenigen Minuten in ihre Bestandteile (Flügel, Rumpf, Leitwerke) zerlegen lassen.

Startarten

• Flugzeugschlepp – Beim Flugzeugschlepp wird das Segelflugzeug von einem motorisierten Leichtflugzeug (dem Schleppflugzeug), Ultraleichtflugzeug oder Motorsegler in die Luft gezogen. Das Schleppseil wird normalerweise an der Bugkupplung oder in seltenen Fällen auch an der Schwerpunktkupplung an der Unterseite des Segelflugzeugs eingeklinkt. Die Höhe bei der das Segelflugzeug ausklinkt liegt üblicherweise zwischen 500 m und 1500 m. Nach dem Ausklinken sinkt das Schleppflugzeug wieder und zieht das Schleppseil entweder ein oder wirft es vor der Landung über der Startstelle ab.

• Windenstart – Beim Windenstart passiert das Öffnen der Kupplung normalerweise automatisch. Bei Längen der Schleppstrecke von 800 m – 3000 m sind Ausklinkhöhen von 300m – 1300m erreichbar (u. a. abhängig von Wind und Flugzeugtyp). Moderne, leichte Kunststoffseile ermöglichen bei langen Schleppstrecken signifikant größere Ausklinkhöhen.

• Eigenstart – Motorsegler besitzen einen Motor, mit dem sie zumeist in der Lage sind, alleine zu starten (Eigenstart). Es gibt auch Motorsegler, die mit einem schwächeren Motor ausgerüstet sind (so genannte Heimkehrhilfe, unter Segelfliegern auch Flautenschieber genannt), mit dem sie nicht alleine starten können, sondern der nur eingesetzt wird, um Gebiete ohne Thermik ohne Außenlandung durchfliegen zu können.

• Gummiseilstart – Der Gummiseilstart war die erste Möglichkeit ein Segelflugzeug zu starten. Er kann nur bei sehr leichten und üblicherweise alten Segelflugzeugen wie zum Beispiel dem SG38 und an einem Hang durchgeführt werden. Dabei wird ein Gummiseil vorne am Flugzeug eingehängt und gespannt während es am Heck festgehalten wird. Auf ein Kommando wird das Flugzeug losgelassen und in die Luft geschleudert.

• Autoschlepp – Beim Autoschlepp wird das Flugzeug von einem fahrenden Auto in die Luft gezogen. Es können dabei keine großen Höhen erzielt werden.

Wettbewerbsklassen

Segelflugzeuge werden in verschiedene internationale Wettbewerbsklassen eingeteilt:

• FAI-Standard-Klasse (starres Flügelprofil, 15 m Spannweite, variable Flächenbelastung, max. 525 kg Abflugmasse)
• FAI-15-m-Klasse, auch Rennklasse genannt (15 m Spannweite, Profil durch Wölbklappen veränderbar, variable Flächenbelastung, max. 525 kg Abflugmasse)
• FAI-18-m-Klasse, (18 m Spannweite, Profil durch Wölbklappen veränderbar, variable Flächenbelastung, max. 600 kg Abflugmasse)
• Offene Klasse (max. 850 kg Abflugmasse, sonst keine Einschränkungen)
• Doppelsitzerklasse (zweisitzig, maximal 20 m Spannweite)
• World Class (Einheitsflugzeug PZL PW-5)
• Club-Klasse (ältere Flugzeuge, egal welchen Typs, bis zu einem Leistungsindex von 107, konstante Flächenbelastung)

Beim Segelfliegen gibt es nationale und internationale Wettbewerbe in den Disziplinen Streckensegelflug und Segelkunstflug.

Neben diesen sog. „zentralen Wettbewerben“ (alle Teilnehmer starten vom gleichen Flugplatz) werden die „dezentralen Wettbewerbe“ immer beliebter. Der in Europa wichtigste Wettbewerb ist der Online-Contest (OLC), bei dem die Teilnehmer ihre standardisierten GPS-Logger-Dateien einreichen und in einer Einzel- sowie einer Vereinswertung gewertet werden.

Bei den zentralen Wettbewerben wird die geflogene Strecke und die dabei erreichte Schnittgeschwindigkeit in der Wertung berücksichtigt, während bei den dezentralen Wettbewerben ausschließlich die geflogene Gesamtstrecke zählt. Einen bestimmten Bonus erhält man für die vorhergehende Ansage der geflogenen Strecke und einer Streckenführung, die einem gleichseitigen Dreieck ähnelt. Um die unterschiedlichen Flugzeugtypen innerhalb der Wettbewerbsklassen vergleichbar zu machen, wurden Handicapfaktoren eingeführt.

Typen nach Hersteller

• Alexander Schleicher
• DG Flugzeugbau
• Glasflügel Flugzeugbau
• Lange Flugzeugbau
• PZL Bielsko
• Rolladen-Schneider (inzwischen Teil von DG Flugzeugbau)
• Scheibe-Flugzeugbau
• Schempp-Hirth
• Stemme AG
• Grob

Siehe auch

Lo-100, D-0546 & D-6212 Kamen-Heeren

• Hängegleiter
• Paraglider
• Aerodynamik
• Gleitzahl
• Außenlandung
• Segelflugschein
• Sicherheitslandung
• Flächenbelastung
• Kuller

Weblinks

• Der deutsche Segelflug Server - hier kann man sich sehr ausgiebig über das Segelfliegen informieren. Es gibt unter anderem eine Liste mit Segelflugvereinen in Deutschland.
• Der Server des Segelflugverbandes der Schweiz - mit vielen Links zu Clubs in der Schweiz.
• Institut für Flugzeugbau und Leichtbau der TU Braunschweig - unter anderem mit einem Video des Flügelbruchversuch am Segelflugzeug SB14

Fussnoten

1. ↑ Statistik des LBA