Fliegen ohne Motor

Segelflugzeuge können bei gutem Wetter bis zu neun Stunden in der Luft bleiben. Wie ist das möglich, so ganz ohne Motor? Und wie kommt ein Segelflugzeug überhaupt in die Luft? TK-Logo ist der Sache auf den Grund gegangen.

 

Segelflugzeuge sind besonders leicht. Sie haben einen schlanken Rumpf und sehr lange Flügel, auch Tragflächen genannt. Diese Bauweise zwingt die Luft, die über das Flugzeug weht, in bestimmte Richtungen und so entsteht Auftrieb. Wie funktioniert das genau? Damit ein Flugzeug abheben kann, müssen die Vorderkanten der Tragflächen nach oben gekippt sein (siehe Abbildung rechts). Wenn sich das Flugzeug nun in Bewegung setzt, strömt die Luft auf der Oberseite der Tragfläche schneller als auf der Unterseite. Auf den beiden Seiten der Tragfläche entsteht so ein unterschiedlich starker Druck. Der Luftdruck unter der Tragfläche ist größer und drückt sie deshalb nach oben.

 

Der Auftrieb

Grafik vom Auftrieb an einer TragflächeDer Auftrieb an einer Tragfläche © icomedias/DorschDie Kraft, die durch diesen Druckunterschied entsteht, heißt Auftrieb. Die Wirkung dieses Druckunterschiedes kannst Du leicht selbst ausprobieren: Halte einen etwa zwei Zentimeter breiten und 15 Zentimeter langen Papierstreifen so vor Deinen Mund, dass die lange Seite von Dir weg zeigt und leicht nach unten hängt. Wenn Du jetzt über den Streifen pustest, bewegt er sich leicht nach oben. Das liegt daran, dass die Luft über dem Streifen schneller strömt als darunter. Je schneller sich ein Flugzeug nun bewegt, desto größer ist der Druckunterschied an den Tragflächen und damit auch der Auftrieb.

 

Kleines Auftriebs-Experiment

Wenn Du das nächste Mal bei gutem Wetter mit Deinen Eltern im Auto unterwegs bist, probiere folgendes aus: Bevor ihr losfahrt, kurble - natürlich nicht ohne vorher zu fragen - das Fenster herunter und halte Deine Hand waagerecht in die Luft. Wenn Du den Fahrtwind spürst, kippe Deine Hand leicht nach hinten, so dass Deine Fingerspitzen höher sind, als Dein Handgelenk. Was passiert? Deine Handfläche bewegt sich von selbst nach oben! Das Gleiche passiert bei den Tragflächen eines Flugzeuges.

Freibadwetter ist ungeeignet

SchönwetterwolkenIdeales Wetter zum Segelfliegen © icomedias/HarzmeierNeben dem Auftrieb gibt es noch eine weitere Kraft, die für das Segelfliegen unentbehrlich ist. Sie wird Thermik genannt - das kommt aus dem Griechischen und bedeutet "Wärme". Thermik entsteht, wenn die Sonne kalte Luft erwärmt. Je wärmer die Luft, desto leichter wird sie. Die Folge: Die warme Luft steigt nach oben. Auf seinem Weg nimmt der warme Luftstrom das Segelflugzeug sozusagen mit nach oben. Wo die erwärmte Luft aufsteigt, entstehen Schönwetterwolken.

 

Deshalb halten die Piloten nach diesen Wolken Ausschau. Ideal zum Segelfliegen sind also kühle Luft, blauer Himmel und Schönwetterwolken. Das typische Freibadwetter mit knallblauem Himmel ohne Wolken ist nicht so geeignet zum Segelfliegen. Der Pilot sieht dann nämlich nicht, wo sich die aufsteigende Luft bildet.

 

Wie kommen Segelflugzeuge in die Luft?

Ein Segelflugzeug lässt sich von einem Schleppflugzeug in die Höhe schleppenSchleppflug: unten links siehst Du das Schleppflugzeug, oben rechts das Segelflugzeug © icomedias/HarzmeierDie Piloten, auch Segelflieger genannt, können ihr Flugzeug auf drei verschiedene Arten in die Luft bekommen:

 

Seilwinde

Viele lassen sich mit einer Seilwinde in die Höhe ziehen. Das kannst Du Dir wie eine große Rolle vorstellen, auf die ein stabiles Seil gewickelt ist - wie bei einem Gartenschlauch. Die Rolle wird von einem starken Motor angetrieben. "Winde" nennt sich diese Konstruktion. Das freie Ende des Seils wird am Flugzeug befestigt. Dann zieht die Winde das Seil ein. Das Seil spannt sich, das Flugzeug beginnt zu rollen und wird schneller und schneller, bis es schließlich abhebt und vom Seil gelöst wird. Das funktioniert wie beim Drachensteigen: Wenn der Drachen locker auf flachem Boden liegt und Du kräftig an den ausgerollten Leinen ziehst, steigt der Drache nach oben.

 

Schleppflugzeug

Eine zweite Möglichkeit ist, das Segelflugzeug von einem Motorflugzeug in die Höhe "schleppen" zu lassen. Die Segelflieger nennen solche Motorflugzeuge deshalb auch Schleppflugzeuge. Das Segelflugzeug ist dabei durch ein Seil mit dem Schleppflugzeug verbunden und wird - genau wie beim Abschleppen eines Autos - hinter dem Motorflugzeug hergezogen, bis es eine bestimmte Höhe erreicht hat.

 

Segler mit Motor

Dritte Möglichkeit: Einige Segelflugzeuge haben aber auch einen kleinen eingebauten Motor, den sie nur zum Starten oder Landen verwenden. Bei einer gewissen Höhe schalten die Piloten den Motor aus. Das kann schon bei 200 Metern, aber auch erst bei einem Kilometer Höhe sein - je nachdem, wie lange die Piloten in der Luft bleiben wollen und wie das Wetter ist.

 

Eine kleine Geschichte des Segelfliegens

Otto Lilienthals erste FlugversucheOtto Lilienthals erste Flugversuche © lilienthal-museum.de (gemeinfrei) Der Segelflug ist mehr als 120 Jahre alt. Damals experimentierte der deutsche Ingenieur Otto Lilienthal mit Flugapparaten, die an riesige Fledermäuse erinnerten. Einige dieser Apparate hatten sogar bewegliche Flügel. Der Ingenieur rannte mit ihnen auf dem Rücken einfach Hügel herunter und segelte dann durch die Luft. Im Jahr 1891 gelang es ihm als erstem Menschen zu fliegen. Am Anfang kam er nur 25 Meter weit, doch später flog er mit seinen Apparaten Strecken von 250 Metern. Aus dem Segelflug entwickelten die Gebrüder Wright zehn Jahre später in den USA den Motorflug.

 

 

Auf der Suche nach der Thermik

Hat das Segelflugzeug eine bestimmte Höhe erreicht, kann es ohne fremde Hilfe fliegen. Wenn es keine aufsteigende Luft gibt, fliegt es allerdings immer auf einer leicht nach unten geneigten Bahn. Das heißt nicht, dass das Flugzeug wie ein Stein vom Himmel fällt. Dank seiner besonderen Bauweise gleitet das Flugzeug allmählich Richtung Boden. Dennoch: Ohne aufsteigende Luft wäre man innerhalb weniger Minuten wieder am Boden. Deshalb suchen sich die Piloten Stellen im Himmel, an denen die Luft nach oben strömt.

 

Mit drei Rudern durch die Lüfte

SegelflugzeugSo heißen die verschiedenen Ruder eines Segelflugzeugs. © icomedias/HarzmeierWährend Autos ein Lenkrad haben, mit dem der Fahrer nach links oder rechts lenkt, haben Segelflugzeuge drei verschiedene Ruder. Mit dem Seitenruder lenkt der Pilot das Flugzeug nach rechts und links - so wie Du Deinen Kopf bewegst, wenn Du ihn schüttelst. Mit dem Höhenruder sorgt der Pilot dafür, dass die "Schnauze" des Flugzeugs beim Aufsteigen nach oben oder beim Absinken nach unten zeigt. Diese Bewegung ähnelt dem Kopfnicken. Und mit dem dritten Ruder, dem Querruder, kann der Pilot das Flugzeug um die Längsachse drehen. Diese Bewegung machst Du zum Beispiel, wenn Du nachdenklich bist und Deinen Kopf schief legst.

 

Landung auf der Wiese

Manchmal reicht die Thermik nicht mehr aus, um zum Flugplatz zurückzufliegen. Dann muss man sich eine freie Fläche suchen, auf der man landen kann. Das ist aber kein Grund zur Panik, es kommt sogar relativ oft vor. Nach einer solchen Landung muss das Flugzeug mit einem speziellen Anhänger zurück zum Flugplatz gebracht werden. Von dort aus geht es wieder in die Luft - so lange, bis es dunkel wird. Im Dunkeln bleiben Segelflugzeuge nämlich am Boden, sie haben keine ausreichende Beleuchtung.

 

Erstaunliche Fakten

- Im Durchschnitt fliegen Segelflugzeuge zwischen 90 und 120 Stundenkilometer schnell. Moderne Segelflugzeuge können aber bis zu 250 Stundenkilometer schnell fliegen!
- In keinem anderen Land gibt es so viele Segelflugplätze und Segelflugzeuge wie in Deutschland - dem Land, in dem der Segelflug entstanden ist.
- Segelflugzeuge sind mindestens genauso sicher wie Motorflugzeuge: Zum Beispiel haben die meisten von ihnen keinen Motor, der ausfallen könnte.
- Der Rekord für die weiteste mit einem Segelflugzeug geflogene Strecke liegt momentan bei 2050 Kilometern.
- Ab 14 Jahren kann man Segelflugpilot werden und sogar allein fliegen, wenn die Eltern einverstanden sind. Den offiziellen Segelflugschein bekommt man aber erst mit 16 Jahren.