Segelflugzeug

Ein Segelflugzeug ist ein für den Segelflug, also für motorloses Fliegen (Steigen im Aufwind beziehungsweise Gleiten mit geringem Höhenverlust) konstruiertes Luftfahrzeug. In Deutschland werden Segelflugzeuge luftrechtlich als eigene Luftfahrzeugklasse gewertet und dürfen je nach Zulassung des Segelflugzeugtyps bis über 800kg wiegen.

Um fliegen zu können, muss es Höhe (potentielle Energie) in Flugstrecke umwandeln. Im Prinzip kann man aber jedes Flugzeug als Segelflugzeug verwenden (was in Notfällen auch gelegentlich gemacht wird), wobei darauf hinzuweisen ist, dass sich der Segelflug bei Motorflugzeugen in der Regel auf einen stabilen Gleitflug beschränkt. Ausnahmen hierzu bieten Motorsegler, die durch ihre spezielle Konstruktion auch die Möglichkeit reinen Segelfluges nutzen können. Auch die Raumfähre Space Shuttle landet als Gleitflugzeug, das private Raumschiff Space Ship One ist sogar offiziell als „nicht eigenstartfähiges Segelflugzeug mit Hilfsantrieb“ zugelassen. Im engeren Sinne bezeichnet man nur Flugzeuge als Segelflugzeuge, bei denen ein besonders gutes Verhältnis zwischen verbrauchter Höhe und zurückgelegter Strecke besteht.

Moderne Segelflugzeuge haben ein Gleitverhältnis zwischen 1:30 und 1:70 oder mehr, können also mit nur 1 km Höhenverlust bis zu 70 km weit fliegen. Hochleistungssegelflugzeuge erreichen zurzeit Gleitverhältnisse von 1:50 bis 1:60. Das derzeit (2005) leistungsfähigste Segelflugzeug, die ETA hat mit ihren über 30,90 m Spannweite sogar ein geschätztes Gleitverhältnis von über 1:70.

Flugeigenschaften

Segelflugzeug.jpg Um gute Segelflugeigenschaften erbringen zu können, muss ein Segelflugzeug nach bestimmten Kriterien gebaut werden. Ein geringes Gewicht kann dabei sogar hinderlich sein: Zwar ermöglicht eine geringe Flächenbelastung ein schnelles Steigen in der Thermik, jedoch verringert sich die Fluggeschwindigkeit des optimalen Gleitens durch die geringere potentielle Energie erheblich. Viele Leistungssegelflugzeuge verfügen zusätzlich über Wassertanks (bis zu 240 l), um die eigene Masse zu vergrößern. So können die Flugeigenschaften durch Ablassen des Wasserballasts während des Fluges an die Wetterbedingungen angepasst werden: hohe Flächenbelastung und damit hohe „Reisegeschwindigkeit“ bei guter Thermik, nach Leerung der Ballasttanks niedrige Flächenbelastung für optimale Nutzung schwacher Aufwinde. Eine sichere Landung ist bei den meisten Flugzeugen nur mit leeren Ballasttanks möglich.

Da hohe Geschwindigkeit bei gutem Gleitwinkel nur mit relativ hoher Flächenbelastung möglich ist, wird bei Segelflugzeugen auf extremen Leichtbau verzichtet. Deshalb sind einsitzige Segelflugzeuge mit Hilfsmotor wesentlich schwerer als Ultraleichtflugzeuge.

Eine hohe Wendigkeit ist nötig, da die Aufwindströme mitunter „eng“ sind, das heißt, dass das Flugzeug einen engen Kreis fliegen muss, damit der Aufwind genutzt werden kann. Moderne Segelflugzeuge müssen so konstruiert werden, dass sie in einem großen Geschwindigkeitsbereich stabil und sicher fliegen. Geschwindigkeiten von 65 km/h bis 280 km/h sind mittlerweile die Regel. Ein geringer Luftwiderstand ist nötig, da andernfalls zu viel Energie durch Reibung verloren geht. Bei modernen Segelflugzeugen gehört deshalb ein Einziehfahrwerk zur Grundausstattung. Um den erforderlichen Auftrieb bei geringstmöglichem induzierten Widerstand zu gewährleisten, haben die Flügel von Segelflugzeugen im Vergleich zu Motorflugzeugen eine hohe Spannweite und eine geringe Profiltiefe (hohe Flügelstreckung). Aus Gründen der Festigkeit und Oberflächengüte werden Flügel als auch Rumpf und Leitwerk moderner Segelflugzeuge aus faserverstärkten Kunststoffen aufgebaut. Nicht nur wegen der hohen Geschwindigkeiten müssen Segelflugzeuge stabil gebaut sein; auch eine Außenlandung, etwa auf Äckern und ungeerntetem Getreide, muss das Flugzeug aushalten und dabei dem Piloten bestmöglichen Schutz bieten. Im Falle einer Außenlandung ist es nicht möglich, das Flugzeug wieder zu starten. Es muss abgebaut und in einem Transportanhänger zu einem Flugplatz gebracht werden. Aus diesem Grund sind Segelflugzeuge so gebaut, dass sie sich in wenigen Minuten in ihre Bestandteile (Flügel, Rumpf, Leitwerke) zerlegen lassen.

Ausführungen der Segelflugzeuge

Segelflugzeuge gibt es in verschiedenen Ausführungen:

Sie können aus Holz, in Gemischtbauweise (Stahlrohr und Holz), Ganzmetall oder aus Faser-Kunststoff-Verbundwerkstoffen hergestellt sein, letzteres ist heute die Regel. Die Spannweiten betragen in der Regel 15 bis 25 m. (Die Spannweite des größten Segelflugzeugs beträgt über 30 m. Zum Vergleich: eine Boeing 737-400 hat nur eine Spannweite von 28,88 m)
Sie können ein-, zwei- oder dreisitzig (nur 1 amerikanischer Flugzeugtyp, Schweizer SGS-232) sein. Doppelsitzige Flugzeuge werden für die Schulung, Passagierflüge und doppelsitzige Wettbewerbs- und Streckenflüge eingesetzt.
Sie können mit einem Hilfsmotor ausgerüstet sein – dann werden sie als Motorsegler oder, falls sich Propeller und Motor komplett in den Rumpf klappen lassen, als eigenstartfähige Segelflugzeuge oder Segelflugzeuge mit Hilfsmotor bezeichnet.
Eine Sonderform waren die Lastensegler im zweiten Weltkrieg, die zum Transport von Soldaten und Material in Feindesland eingesetzt wurden (Holzbauweise ist unsichtbar für Radar, und die Ausführung als Segelflugzeug extrem leise).

Schlepp eines Segelflugzeuges

Für den Schlepp eines Segelflugzeuges gibt es den Gummiseilstart, den Flugzeugschlepp oder den Windenstart. Für alle Schlepparten braucht das Flugzeug eine Schleppkupplung. Beim Erreichen der gewünschten Flughöhe wird die Kupplung geöffnet, und das Schleppseil ist vom Flugzeug gelöst.

Wettbewerbsklassen

Die meisten Segelflugzeuge zum Streckensegelflug können in verschiedene internationale Wettbewerbsklassen eingeteilt werden:

FAI-Standard-Klasse (starres Flügelprofil, 15 m Spannweite, variable Flächenbelastung, max. 525 kg Abflugmasse)
FAI-15m-Klasse, auch Rennklasse genannt (15 m Spannweite, Profil durch Wölbklappen veränderbar, variable Flächenbelastung, max. 525 kg Abflugmasse)
FAI-18m-Klasse, (18 m Spannweite, Profil durch Wölbklappen veränderbar, variable Flächenbelastung, max. 600 kg Abflugmasse)
Offene Klasse (max. 850 kg Abflugmasse, sonst keine Einschränkungen)
Doppelsitzerklasse (zweisitzig, maximal 20 m Spannweite)
World Class (Einheitsflugzeug PZL PW-5)
Club-Klasse (ältere Flugzeuge bis zu einem Leistungsindex von 104, konstante Flächenbelastung)

Beim Segelfliegen gibt es nationale und internationale Wettbewerbe in den Disziplinen Strecken-Segelflug und Segel-Kunstflug.

Neben diesen sog. „zentralen Wettbewerben“ (alle Teilnehmer starten vom gleichen Flugplatz) werden die „dezentralen Wettbewerbe“ immer beliebter. Der in Europa wichtigste Wettbewerb ist der Online-Contest (OLC), bei dem die Teilnehmer ihre standardisierten GPS-Logger-Dateien einreichen und in einer Einzel- sowie einer Vereinswertung gewertet werden.

Bei den zentralen Wettbewerben wird die geflogene Strecke und die dabei erreichte Schnittgeschwindigkeit in der Wertung berücksichtigt, während bei den dezentralen Wettbewerben ausschließlich die geflogene Gesamtstrecke zählt. Einen bestimmten Bonus erhält man für die vorhergehende Ansage der geflogenen Strecke und einer Streckenführung, die einem gleichseitigen Dreieck ähnelt. Um die unterschiedlichen Flugzeugtypen innerhalb der Wettbewerbsklassen vergleichbar zu machen, wurden Handicapfaktoren eingeführt.

Typen nach Hersteller

Siehe auch

Weblinks

http://home.arcor.de/hschoettler/segel.html – Auftrieb, Gleitzahl etc.
http://www.segelflug.de/ – Der deutsche Segelflug Server, hier kann man sich sehr ausgiebig über das Segelfliegen informieren. Es gibt unter anderem eine Liste mit Segelflugvereinen in Deutschland.
http://www.segelfliegen.ch/ – Der Server des Segelflugverbandes der Schweiz, mit vielen Links zu Clubs in der Schweiz.

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