Gleitflug

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Der Gleitflug ist das Fliegen in der Luft, bei dem als einziger „AntriebLageenergie (Schwerkraft) in Auftrieb und Vortrieb umgesetzt wird. Die Beobachtung des Gleitflugs bei Vögeln, Fledertieren und geflügelten Flugsamen 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.

Der Gleitflug ist die Grundlage des Segelfluges. Jedes Flugzeug besitzt jedoch die Fähigkeit zum Gleitflug; insbesondere kann auch ein Verkehrsflugzeug nach Triebwerksausfall im Gleitflug weiterfliegen. Drehflügler („Hubschrauber“) können ebenfalls gleiten, sie erzeugen dann Auftrieb durch Autorotation. Gleitflugzeuge sind speziell für den Gleitflug ausgelegte Flugzeuge.

Stationärer Gleitflug[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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.

Formeln[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Kraftdiagramm

Für den antriebslosen Flug ergeben sich folgende Werte:

  • Horizontal- oder Vorwärtsgeschwindigkeit: v_h = \sqrt{\frac{2g\cdot p}{\rho\cdot c_a}}      und für den Auftriebsbeiwert: c_a = \frac{2g\cdot p}{\rho\cdot {v_h}^2}
  • Sinkgeschwindigkeit oder Vertikalgeschwindigkeit: v_s = c_w\cdot\sqrt{\frac{2g\cdot p}{{\rho\cdot{c_a}^3}}}     und für den Widerstandsbeiwert: c_w = \frac{v_s}{\sqrt\frac{2g\cdot p}{\rho\cdot{c_a}^3}}

vh, vs=Geschwindigkeit in m/s; p=Flächenbelastung in kg/m²; ca=Auftriebsbeiwert; cw=Widerstandsbeiwert;
g=Erdbeschleunigung 9,81 m/s²; {\rho}=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: v_h=\sqrt{\tfrac{19,62\cdot 430}{1,2\cdot 1,3}}=73,5~m/s=265~km/h
Die Sinkgeschwindigkeit ist: v_s=0,08\cdot\sqrt{\tfrac{19,62\cdot 430}{1,2\cdot {1,3}^3}}=4,53~m/s
Die Gleitzahl ist: E=\frac{v_h}{v_s}=\tfrac{73,5}{4,53}=16,2

(Bei Reisefluggeschwindigkeit in 11 km Höhe wäre die Luftdichte 0,3 kg/m², der ca-Wert 0,42 und der cw-Wert 0,023) [1]

Gleitflugmanöver mit Verkehrsmaschinen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Kap.5 Berechnung der Gleitzahlen (PDF; 365 kB)

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Wiktionary: Gleitflug – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen