Start und Landung: Gegen den Wind, Klappen und Strecke

Start und Landung sind die beiden kritischen Momente, in denen Piste und Luft aufeinandertreffen. In beiden ist das Flugzeug langsam und nah am Boden; der Spielraum für Fehler ist klein. In diesem Schritt betrachten wir die Regeln, die diese beiden Momente bestimmen.

Das Flugzeug startet relativ zur Luft

Was die Tragfläche „sieht“, ist die Fluggeschwindigkeit, nicht die Geschwindigkeit über Grund. Das Flugzeug hebt ab, sobald es die Fluggeschwindigkeit erreicht, bei der die Tragfläche genügend Auftrieb erzeugt. Diese Geschwindigkeit liegt etwas über der Überziehgeschwindigkeit; in den Beispielen dieses Beitrags verwenden wir das 1,2-Fache der Überziehgeschwindigkeit.

Laut dem Flughandbuch der FAA verschafft Gegenwind dem Flugzeug schon vor dem Beschleunigen etwas Fluggeschwindigkeit. Die Geschwindigkeit über Grund, die das Flugzeug braucht, um diese Fluggeschwindigkeit zu erreichen, sinkt; mit geringerer Geschwindigkeit über Grund wird auch die Startrollstrecke kürzer.

GegenwindRückenwindkurze Rollstreckelange RollstreckeWindWindAbheben bei gleicher Fluggeschwindigkeit; bei Gegenwind wird sie mit weniger Geschwindigkeit über Grund erreicht.

Die Startrollstrecke ist grob proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit über Grund. Deshalb ist der Einfluss des Windes größer als erwartet. Die Faustregel aus dem Handbuch der FAA: Ein Gegenwind von 10 % der Abhebegeschwindigkeit verkürzt die Startstrecke um etwa 19 %; ein gleich starker Rückenwind verlängert sie um etwa 21 %.

Ein Beispiel mit einem Modellflugzeug

Betrachten wir ein Trainermodell mit 1,4 kg Masse, 30 dm² Flügelfläche und 6 N Standschub auf einer Asphaltpiste. Die Überziehgeschwindigkeit beträgt etwa 7,9 m/s, die Abhebegeschwindigkeit etwa 9,5 m/s:

• Ohne Wind: etwa 16,6 m Startrollstrecke
• Bei 3 m/s Gegenwind: etwa 8,3 m
• Bei 2 m/s Rückenwind: etwa 23,3 m

Bei Modellflugzeugen ist die Windgeschwindigkeit im Verhältnis zur Abhebegeschwindigkeit groß, deshalb ist ihr Einfluss viel deutlicher als bei manntragenden Flugzeugen. Einige m/s Gegenwind können die Rollstrecke halbieren.

Weitere Einflüsse

• Gewicht: Bei einem schweren Flugzeug steigen Überzieh- und Abhebegeschwindigkeit; mit demselben Schub beschleunigt es langsamer. Die Rollstrecke wird also doppelt länger.
• Pistenoberfläche: Gras erhöht den Rollwiderstand der Räder. In hohem oder nassem Gras wird die Rollstrecke deutlich länger.
• Dichtehöhe: Wie im siebten Schritt gesehen, steigt auf heißen und hoch gelegenen Plätzen die nötige wahre Geschwindigkeit, während der Schub sinkt.
• Windrichtung: Liegt die Piste nicht genau gegen den Wind, verkürzt nur die Gegenwindkomponente die Rollstrecke; die Seitenwindkomponente drückt das Flugzeug zur Seite. Das sehen wir im nächsten Schritt genauer.

Klappen

Klappen sind nach unten ausschlagbare Flächen an der Hinterkante der Tragfläche. Laut dem Handbuch der FAA erhöhen Klappen die Wölbung der Tragfläche und damit sowohl den Auftrieb als auch den Widerstand. So kann das Flugzeug:

• bei geringerer Geschwindigkeit überziehen, also langsamer starten und landen;
• bei der Landung steiler sinken, ohne schneller zu werden.

Beim Start werden meist wenig Klappen (oder gar keine) verwendet. Der große Widerstand voll ausgefahrener Klappen schwächt Beschleunigung und Steigflug. Bei der Landung verringern voll ausgefahrene Klappen dagegen Anfluggeschwindigkeit und Landestrecke. Beim echten Flugzeug steht die richtige Klappenstellung im Flughandbuch.

Landung: dieselben Regeln, umgekehrt

Auch bei der Landung fliegt das Flugzeug relativ zur Luft. Gegenwind bedeutet bei gleicher Anfluggeschwindigkeit eine geringere Geschwindigkeit über Grund; das Flugzeug kommt auf kürzerer Strecke zum Stehen. Eine Landung mit Rückenwind bedeutet dagegen eine längere Strecke und die Gefahr, über das Pistenende hinauszurollen. Deshalb wird sowohl gestartet als auch gelandet, wann immer möglich, gegen den Wind.

Praktische Folgen für Modellflieger

• Schauen Sie am Platz zuerst nach dem Wind. Ein Windsack, die Bewegung der Bäume oder ein Grashalm genügen.
• Starten Sie nicht mit Rückenwind. Die Rollstrecke wird länger, und wenn man versucht, das Flugzeug „mit Gewalt“ vom Boden zu reißen, droht ein Strömungsabriss.
• Bei Seitenwind zu Beginn des Startlaufs Querruder zur Windseite geben; das Handbuch der FAA empfiehlt das, damit sich die Tragfläche auf der Windseite nicht hebt. Zur Richtungshaltung das Seitenruder benutzen.
• Auf einem Grasplatz mit längerer Rollstrecke und mehr Schub planen.

Selbst ausprobieren

Erhöhen Sie den Wind von 0 auf 3 m/s und beobachten Sie, wie die rote Fahne (Abhebepunkt) gegenüber der grauen Fahne (Situation ohne Wind) nach hinten wandert. Stellen Sie den Wind dann auf −2 m/s. Ändern Sie auch Klappen und Pistenoberfläche und vergleichen Sie.

Der nächste Schritt

Der Wind beeinflusst nicht nur den Start, sondern den ganzen Flug. Im nächsten Schritt sehen wir, wie man bei Wind auf geradem Kurs fliegt, und lernen Geschwindigkeit über Grund und Windkorrekturwinkel kennen.