03.11.2016
Erschienen in: 07/ 2012 aerokurier

Alles im LotKurvenflug

Eine Kurve wird sauber genannt, wenn das Flugzeug dabei weder schmiert noch schiebt. Gekrönt wird der Richtungswechsel von dem präzisen Ausleiten auf dem neuen Wunschkurs.

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Schöne Rundungen: Kurven haben einen hohen Spaßfaktor. Foto und Copyright: pat  

 

Von manchen Piloten heißt es, sie würden grundsätzlich nicht geradeaus fliegen. Gemeint ist damit, dass sie ihr Flugzeug so gut beherrschen und/oder so viel Spaß am Fliegen haben, dass sie den größeren Teil ihrer Flugzeit im Kurvenfl ug zubringen. Die physikalische Beschreibung einer Kurve ist eine recht komplizierte Angelegenheit mit vielen Formeln. Ein Schlüsselbegriff dabei ist die Querneigung.

In der Ausbildung bis zum Alleinflug werden Kurven zumeist nur mit Querneigungen zwischen 15 bis 20 Grad gefl ogen. Bis 30 Grad spricht man von normalen Kurven, alles darüber hinaus gilt als Steilkurve. Allgemein wird die Kurve in drei Phasen eingeteilt: einleiten, halten, ausleiten. Die Kräfte, die im Kurvenflug wirken, kennt jeder aus der PPL-Ausbildung in Gestalt eines Schaubildes. Die zentrale Aussage dieses Schaubildes ist: Der Auftrieb muss zunehmen, wenn die Höhe gehalten werden soll. Folglich nimmt die Überziehgeschwindigkeit im Kurvenflug zu. Daher wird die Geschwindigkeit passend erhöht.

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Mit zunehmender Querneigung werden die Kurvenkräfte größer. Foto und Copyright: pat  

 

Das Maß der Erhöhung ist abhängig von der Querneigung. Das gilt für Kurven im niedrigen Geschwindigkeitsbereich, denn hier besteht die Gefahr, den maximalen Anstellwinkel zu erreichen. Anders bei höheren Geschwindigkeiten: Der erforderliche zusätzliche Auftrieb wird hier durch Ziehen – also Vergrößerung des Anstellwinkels – gewonnen. In Kurven mit Querneigungen bis 20 Grad ist der Geschwindigkeitsverlust noch nicht kritisch, eine Erhöhung der IAS ist nicht erforderlich.

Bei 30 Grad Querneigung nimmt die Überziehgeschwindigkeit um acht Prozent zu, entsprechend sollte die IAS erhöht werden. Kritisch wird das Anwachsen der Überziehgeschwindigkeit ab etwa 45 Grad, dann liegt sie bereits um 20 Prozent höher. In der schneidig geflogenen 75-Grad-Kurve muss die Geschwindigkeit sogar verdoppelt werden. Die Standardkurve wird mit einer Drehgeschwindigkeit von drei Grad pro Sekunde geflogen. Für einen Vollkreis braucht man also zwei Minuten, für eine 180-Grad-Kurve eine Minute. Auf dieser Basis lässt sich mit Hilfe einer kleinen Formel die Schräglage für die aktuelle Fluggeschwindigkeit schnell im Kopf bestimmen.

Die Formel lautet: Querneigung (Grad) = wahre Eigengeschwindigkeit (TAS): 10+7
Beispiel: TAS = 120 kts; 120 : 10+7 = 19. Die Querneigung sollte also 19 Grad betragen.

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Der Kurskreisel vermeidet einige Schwächen des Magnetkompasses, muss aber periodisch nachgestellt werden. Foto und Copyright: pat  

 

Passen Querneigung, Drehgeschwindigkeit und Fluggeschwindigkeit nicht zueinander, dann gerät die Kurve „unsauber“. Ist die Querneigung zu groß, dann rutscht das Flugzeug Richtung Kurvenmittelpunkt und sinkt dabei. Im umgekehrten Fall, bei zu geringer Schräglage, schiebt es nach außen und beginnt zu steigen. Läuft alles nach Wunsch, beschreibt das Flugzeug einen schönen Bogen entlang des Horizonts, ohne dabei zu steigen oder zu sinken. Die meisten Flugzeuge haben in der Horizontalkurve aber die Tendenz, ihre Querneigung zu vergrößern, da der äußere Flügel wegen der schnelleren Anströmung mehr Auftrieb erzeugt. Aufgrund des höheren Widerstandes am äußeren Flügel kann es außerdem passieren, dass das Flugzeug in Richtung Kurveninneres schiebt. Abhilfe schafft hier eine feinfühlige, gegensinnige Quersteuergabe zusammen mit einem Seitensteuerausschlag in Kurvenrichtung. 

Die Lage der Kugel in der Libelle des Wendezeigers gibt Auskunft darüber, ob alles im Lot ist, sprich: Drehgeschwindigkeit und Querneigung harmonisch zusammenwirken und die Kurve sauber geflogen wird. Kurven machen einen Riesenspaß, sollen aber meist in eine bestimmte Richtung führen. Im Idealfall endet die Kurve genau auf Wunschkurs. Wird nach Altvätersitte nur nach dem Magnetkompass gefl ogen, bekommt man es (auf der nördlichen Halbkugel) mit mehreren Eigenheiten der schaukelnden Gradanzeige zu tun: 

● Wird auf einen nördlichen Kurs gekurvt, hinkt die Anzeige hinterher. 

● Wird auf Südkurs eingedreht, so eilt die Anzeige voraus. Dementsprechend muss die Kurve früher oder später beendet werden.

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Je nach Kurs muss die Kurve laut Anzeige früher oder später (Werte im äußeren Oval) beendet werden. Foto und Copyright: pat  

 

Das Ausmaß dieses Drehfehlers hängt von der Querneigung ab, mit der die Kurve geflogen wird, und auch von der Position des Flugzeugs im Hinblick auf die geografische Breite. Hinzu kommt, dass der Kompass bei Längsneigungsänderungen, also Ziehen oder Drücken, zusätzlich abweicht, sofern sich das Flugzeug auf westlichem oder östlichem Kurs befindet. Dieselben Altväter haben daher eine Eselsbrücke formuliert: „Nach Norden vor, nach Süden drüber.“ Dieses Phänomen lässt sich in eine Grafik übersetzen , die wie folgt gelesen wird: Bei einer Steuerkursänderung von Ost auf Süd bei zehn Grad Querneigung wird die Kurve bei einer Anzeige von 210 Grad beendet, also um 30 Grad (Wert im äußeren Oval) überdreht. Für die Schnellrechnung im Kopf sind diese Werte hinreichend genau. Die Querneigung sollte beim Kurven nach Magnetkompass zwischen 10 und 15 Grad liegen, da bei stärkerer Schräglage die Anzeige nicht mehr auswertbar ist. Präziser und einfacher zu handhaben ist der Kurskreisel, der ja nach dem Magnetkompass eingestellt wird und immer wieder nachjustiert werden muss. Soll er den Takt vorgeben für das Ausleiten der Kurve, so wird je nach Querneigung die Kurve vor dem Einlaufen des Sollkurses beendet. Bei 20 bis 25 Grad Schräglage zum Beispiel wird 5 Grad vorher mit dem Ausrollen begonnen. Bei 45 Grad setzt das Ausrollen 15 Grad vor dem Sollkurs ein. Mit ein wenig Verständnis von den Kräften beim Kurvenflug und – wie immer –viel Gefühl, wird jede Kurve zur runden Sache.

aerokurier Ausgabe 07/2012




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