Gleitflug

Fliegen in der Luft, bei dem als einziger „Antrieb“ Lageenergie (Schwerkraft) in Auftrieb und Vortrieb umgesetzt wird
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.

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

Stationärer GleitflugBearbeiten

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.

FormelnBearbeiten

 
Kraftdiagramm

Für den antriebslosen Flug ergeben sich folgende Werte:

  • Horizontal- oder Vorwärtsgeschwindigkeit:        und für den Auftriebsbeiwert:  
  • Sinkgeschwindigkeit oder Vertikalgeschwindigkeit:       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;  =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 NaturBearbeiten

 
Gleitfliegender Flugdrache (Draco taeniopterus)
 
Geflügelte Samen von Alsomitra macrocarpa

siehe Flug in der Natur

Gleitflugmanöver mit VerkehrsmaschinenBearbeiten

LiteraturBearbeiten

EinzelnachweiseBearbeiten

  1. Lilienthal hat Vögel beobachtet: Der Vogelflug als Grundlage der Fliegekunst, S. 1 ff
  2. Kap.5 Berechnung der Gleitzahlen (PDF; 365 kB)

WeblinksBearbeiten

Wiktionary: Gleitflug – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen