Gleitflug

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Ein Segelflugzeug im Gleitflug

Gleitflug ist jede Art des Fliegens, bei der als Energiequelle für Auftrieb und Vortrieb ausschließlich die Lageenergie genutzt wird. Vögel befinden sich im Gleitflug, wenn sie nicht mit den Flügeln schlagen; Luftfahrzeuge befinden sich im Gleitflug, wenn sie keinen technischen Antrieb nutzen.

Die Beobachtung des Gleitflugs bei Vögeln[1] und die Übernahme der dabei erkannten Prinzipien z. B. bei der Profilgebung für Tragflächen ging dem Bau der ersten erfolgreichen manntragenden Gleitflugzeuge von Lilienthal ab 1891 voraus. Die Natur liefert mit anderen gleitfliegenden Tieren und geflügelten Flugsamen zahlreiche weitere Vorbilder für den Gleitflug.

Den Gleitflug nutzen alle nicht-motorisierten Luftfahrzeuge, die schwerer als Luft sind, etwa Segelflieger, Hängegleiter und Gleitschirme. Speziell für den Gleitflug ausgelegte Flugzeuge heißen Gleitflugzeuge, darüber hinaus besitzt prinzipiell jedes Flugzeug die Fähigkeit zum Gleitflug. Beispielsweise kann ein Verkehrsflugzeug nach Triebwerksausfall im Gleitflug weiterfliegen und notlanden (siehe unten: Gleitflugmanöver mit Verkehrsmaschinen).

Drehflügler (Hub- oder Tragschrauber) können ebenfalls gleiten, indem sie Auftrieb durch Autorotation erzeugen.

Stationärer Gleitflug

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Stationär ist ein Gleitflug bei konstanter Geschwindigkeit. Beim stationären Gleitflug eines Luftfahrzeugs wird die Gewichtskraft in die Kräfte gegen den Luftwiderstand und für den Auftrieb aufgeteilt (G2 = W2 + A2). Luftfahrzeuge wie Gleitflugzeuge, Segelflugzeuge und Hängegleiter können 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.

Kraftdiagramm

Für den antriebslosen Flug ergeben sich folgende Werte:

  • Horizontalgeschwindigkeit:      und für den Auftriebsbeiwert:
  • Vertikal- oder Sinkgeschwindigkeit:     und für den Widerstandsbeiwert:

vh, vs=Geschwindigkeit in m/s; p=Flächenbelastung in kg/m²; ca=Auftriebsbeiwert; cw=Widerstandsbeiwert; g=Erdbeschleunigung 9,81 m/s²; ρ=Luftdichte in kg/m³

Beispiel:

Ein Airbus A380 habe eine Flächenbelastung von 430 kg/m². Der ca-Wert bei der Landung in Meereshöhe sei 1,3 und der cw-Wert 0,08. Die Landeklappen und das Fahrwerk seien ausgefahren und die Triebwerke ohne Schubkraft.

Die Vorwärtsgeschwindigkeit ist:
Die Sinkgeschwindigkeit ist:
Die Gleitzahl ist:

(Bei Reisefluggeschwindigkeit in 11 km Höhe wäre die Luftdichte 0,3 kg/m², der ca-Wert 0,42 und der cw-Wert 0,023)[2]

Gleitflug in der Natur

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Gleitfliegender Flugdrache (Draco taeniopterus)
Geflügelte Samen von Alsomitra macrocarpa

siehe Flug in der Natur

Gleitflugmanöver mit Verkehrsmaschinen

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  • 25. Januar 1990: Avianca-Flug 052 geriet nach langen Wartezeiten in der Luft, einem Durchstartmanöver und ohne Erklärung der Luftnotlage mit leergeflogenen Tanks in einen Gleitflug und schlug in hügeligem Gelände auf.
  • 23. November 1996: Drei Terroristen entführen eine Boeing 767 auf dem Ethiopian-Airlines-Flug 961 und zwangen den Piloten mit unzureichend gefüllten Tanks nach Australien zu fliegen. Als der Treibstoff ausging, musste der Pilot vor den Komoren notwassern. 125 der 175 Insassen kamen ums Leben

Einzelnachweise

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  1. Lilienthal hat Vögel beobachtet: Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst, S. 1 ff
  2. Kap.5 Berechnung der Gleitzahlen (PDF; 357 kB)
Wiktionary: Gleitflug – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen