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]

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]

Kraftdiagramm

Für den antriebslosen Flug auf Meereshöhe ergeben sich folgende Werte:

Horizontalgeschwindigkeit: \textstyle V_h = 4\cdot\sqrt{\frac{p}{C_a}}      und für den Auftriebsbeiwert: \textstyle C_a = \frac {p}{{(\frac {V_h}{4})}^2}
Sinkgeschwindigkeit oder Vertikalgeschwindigkeit: \textstyle V_s = 4\cdot C_w\cdot\sqrt{\frac{p}{{C_a}^3}}     und für den Widerstandsbeiwert: \textstyle C_w = \frac {V_s}{4\cdot \sqrt\frac {p}{{C_a}^3}}

Faktor 4 ergibt sich aus: \textstyle \sqrt\frac {2 g}{\rho} und repräsentiert die Lufteigenschaft; 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 hat eine Flächenbelastung von 430 kg/m². Der Ca-Wert bei der Landung ist 1,3 und der Cw-Wert 0,08. Die Landeklappen und das Fahrwerk seien ausgefahren und die Triebwerke ohne Schubkraft.

Die Vorwärtsgeschwindigkeit ist: \textstyle V_h=4\cdot\sqrt{\frac{430}{1,3}}=72,7~m/s=262~km/h
Die Sinkgeschwindigkeit ist: \textstyle V_s=4\cdot 0,08\cdot\sqrt{\frac{430}{{1,3}^3}}=4,48~m/s
Die Gleitzahl ist: \textstyle E=\frac{V_h}{V_s}=\frac{72,7}{4,48}=16,2

(Bei Reisefluggeschwindigkeit in 11 km Höhe wäre der Luftfaktor 8, der Ca-Wert 0,42 und der Cw-Wert 0,023) [1]

Gleitflugmanöver mit Verkehrsmaschinen[Bearbeiten]

Siehe auch[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

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

Literatur[Bearbeiten]

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

Weblinks[Bearbeiten]

 Wiktionary: Gleitflug – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen