Blockschulung

Bei jeder Änderung der Flugbahn (z.B. Kurvenflug oder Abfangen) tritt die Fliehkraft in Erscheinung.

Ein Pilot, der z.B. eine Steilkurve mit einer Beschleunigung von 3 G fliegt, „wiegt“ das Dreifache seines Gewichts in Ruhe. Somit wiegt auch sein Blut das Dreifache und der Kreislauf hat Mühe, dieses „schwere“ Blut weiterhin zu den Organen zu fördern. Da sich das Gehirn des Piloten oben befindet, ist unter diesen Bedingungen die Versorgung des Gehirns mit Blut und somit Sauerstoff besonders erschwert. Das Gehirn hat aber nur eine Sauerstoffreserve für wenige Sekunden. Wenn nun der Kreislauf die G-Belastung über eine längere Zeitspanne nicht mehr voll kompensieren kann, fallen bestimmte Funktionen des Gehirns wegen Sauerstoffmangel aus.

Dies betrifft jene Beschleunigungen, bei denen die Kraft vom Kopf in Richtung der Füße wirkt. Weil das der normalen Position im Flug entspricht, heißt sie „positive G-Belastung“. Wirkt die Kraft dagegen von den Füßen in Richtung Kopf spricht man von „negativen G“.

Die Gehirnfunktion, die als erste durch Sauerstoffmangel beeinträchtigt wird, ist das Sehen. Wenn die G-Belastung allmählich ansteigt, geht wegen zunehmendem Sauerstoffmangel zuerst das Farbensehen verloren. (Grey Out)

Bei fortschreitenden positiven G kommt es zu einer Einengung des Sichtfeldes. (Tunnelblick)

Blackout ist der völlige Sehverlust durch positive G. Sobald die Belastung wieder reduziert wird, kommt das Sehvermögen sowohl beim Grey-Out als auch Blackout nahezu unverzüglich zurück.

Eine weitaus größere Gefahr ist der G-LOC. Die Abkürzung steht für „G-Force induced Loss of Consciousness“, also durch G-Kräfte ausgelöste Bewusstlosigkeit.

Der G-LOC tritt bereits bei ca. +3 G auf, sobald die Belastung über einen Zeitraum von mehr als etwa 15 Sekunden anhält. Aber auch kurzzeitige hohe G-Belastungen können zum G-LOC führen, wenn der Anstieg der Beschleunigung so rasch erfolgt, dass der Kreislauf keine Zeit hat, sich auf die Belastung einzustellen. Im Gegensatz zum Blackout, der bei Nachlassen der Belastung quasi sofort verschwindet, kann es beim G-LOC bis etwa 45 Sekunden dauern, bevor der Pilot das Bewusstsein wieder erlangt.

Deshalb ist der G-LOC eine potenziell tödliche Gefahr.

Bei negativen Beschleunigungen wird das Blut in den Kopf gedrückt. Der Druck im Kopf kann für nicht daran gewöhnte Piloten recht schmerzhaft sein. Der „Red-Out“ kann nur bei großer (oder auch bei längerer geringer) negativer G-Belastung auftreten. Das Phänomen lässt sich so erklären, dass durch die negativen G die Unterlider nach oben vor die Augen gedrückt werden und der Pilot dann nur noch rot sieht.

Sehr hohe negative G können im Extremfall zu ernsten Schädigungen des Gleichgewichtsorgans und als Folge davon zu Schwindelanfällen führen.

Steigflug, oder auch Steigen, bezeichnet die Fluglage bei dem das Flugzeug mit Hilfe von Höhenruder, Trimmung und Motorleistung an Höhe gewinnt. Die entscheidenden Steigflugeigenschaften sind Motorleistung und Eigengewicht des Flugzeuges.

Zu beachten sind folgende Dinge:

1. Nicht zu früh steigen!

Um einen effektiven Höhengewinn zu erzielen und die Gefahr eines unkontrollierten Strömungsabrisses zu verringern, ist eine ausreichend hohe Ausgangsgeschwindigkeit wichtig. Der Steigflug sollte nicht unter 250 km/h einsetzten.

2. Die Trimmung dient der Entlastung des Flugzeugführers.

Wenn das Flugzeug eine längere Zeit steigen soll, kann der Steigwinkel über die Trimmung gehalten werden, so dass man nicht ständig am Steuerknüppel ziehen muss. Dadurch kann erhöhte Aufmerksamkeit auf die Beobachtung der Umgebung gelegt werden.

3 Temperaturen beobachten!

Beim Steigflug sollte IMMER in regelmäßigen Abständen ein Blick auf die Kühlertemperatur geworfen werden. Hier bietet es sich an, während des Suchmusters (weiteres hierzu in späteren Dokumenten) einen Blick auf die Temperaturen zu werfen.

Die effiziente Steigfluggeschwindigkeit

Für einen effektiven Steigflug berechnet man je nach Zuladung (z.B. Kraftstoff) und Flughöhe die effiziente Steigfluggeschwindigkeit. Diese liegt bei der Bf 109 zwischen 260 km/h und 320 km/h. Um das zu vereinfachen legen wir hier 280 km/h fest, damit umgehen wir die Berechnung und liegen im Durchschnitt. Somit liegen wir immer nah an den 300 km/h um für Manöver genügend Anströmung und Auftrieb zu haben.

Einleiten und Durchführen des Steigfluges:

1. Mindestgeschwindigkeit

Mindestens 250 km/h

2. Motorleistung

innerhalb der bekannten Grenzwerte erhöhen

3. Kühler

Zum Einleiten öffnen

und in längeren Steigflügen der Temperatur anpassen

4. Steigwinkel

Mit dem Höhenruder das Flugzeug in den gewünschten Steigwinkel bringen

5. Trimmung

Nach Erreichen des Steigwinkels das Flugzeug austrimmen

und falls nötig anpassen

6. "Sauber" Fliegen

Mit dem Seitenruder die Kugel des Wendezeigers in der Mitte halten um möglichst wenig Luftwiderstand zu bieten

Steigflug beenden/Übergang in den Reiseflug:

1. Ausleveln

Mit dem Höhenruder das Flugzeug in den Horizontalflug bringen

2. Trimmung

Nach Erreichen des Horizontalfluges das Flugzeug austrimmen

und falls nötig anpassen

3. Leistung und Kühler

Je nach Flughöhe die Leistung und Kühlerstellung anpassen.

Sturzflug, oder auch Sturz genannt, ist ein steiler Sinkflug. Dieser wird sowohl im Luftkampf als auch im Tiefenangriff (Bodenangriff) häufig eingesetzt.

Zu beachten sind folgende Dinge:

1. Veränderte Steuerflächenwirkung bei hohen Geschwindigkeiten!

Viele Flugzeuge bekommen bei einer hoher Eigengeschwindigkeit sogenannte „Betonruder“.

Diese entstehen durch den hohen Widerstand, den die extrem schnell vorbeiströmende Luft der benötigten Kraft für einen Ruderausschlag entgegensetzt.

Da die meisten Maschinen keine Kraftverstärker (Servos) besitzen, ist der Pilot bei hohen Geschwindigkeiten nicht mehr in der Lage, die Ruder voll zu betätigen.

Gerade beim Abfangen aus dem Sturzflug kann dies tödlich enden, wenn das Flugzeug nicht vor dem Boden abgefangen werden kann.

2. Strukturelle Belastungsgrenze:

Alle Flugzeuge montieren ab einer gewissen Eigengeschwindigkeit ab. Der Luftwiderstand wird so groß, dass Teile des Flugzeugs abreißen. Für jeden Flugzeugtyp ist diese Geschwindigkeit eine andere. Die Belastungsgrenze macht sich aber durch heftiges Vibrieren bemerkbar.

3. Motordrehzahl:

Der Motor ist über ein Getriebe mit dem Propeller verbunden. Im Sturzflug kann es passieren, dass der Propeller so schnell vom Fahrtwind gedreht wird, dass der Motor trotz Leerlauf überdreht und Lager- oder Hitzeschäden davonträgt.

Einleiten und Durchführen des Sturzfluges:

1. Leistungshebel

auf Leerlauf

2. Trimmung

Maschine hecklastig trimmen (dies erleichtert das Abfangen)

3. Rückenflug

Mit dem Querruder drehen wir das Flugzeug auf den Rücken (halbe Rolle).

So haben wir keine 'negativen' G wenn wir das Flugzeug im Anschluss in den Sturzflug bringen.

4. Sturzwinkel

Mit dem Höhenruder das Flugzeug in den gewünschten Sturzwinkel ziehen und diesen halten.

5. Ausrichtung

Sollten wir beim Einleiten des Sturzfluges unsere Flugbahn zu einem Winkel geändert haben, der 'kleiner als Senkrecht zum Boden' ist, befinden wir uns jetzt auf unserer Sturzbahn immer noch (wenn auch leicht) im Rückenflug.

Zum Abfangen aus dem Sturz sollten wir uns aber keinen 'negativen' G aussetzen!

Mit dem Querruder drehen wir das Flugzeug falls nötig wieder in normale Fluglage (halbe Rolle).

6. Sturzwinkel korrigieren

Durch die steigende Geschwindigkeit wird unser Auftrieb stärker.

Wir werden also während des Sturzes unseren Winkel korrigieren müssen.

Dieses erfolgt durch 'Andrücken' (also Höhenruder nach unten).

7. Maximalgeschwindigkeit

Durch die steigende Geschwindigkeit im Sturzflug können wir die Maximalgeschwindigkeit des Flugzeuges überschreiten!

Dies ist auf dem Fahrtmesser ablesbar und wird teilweise auch durch Vibrationen am Flugzeug spürbar.

Sollten wir die Maximalgeschwindigkeit überschreiten müssen wir unverzüglich den Sturzwinkel verringern, bis wir wieder innerhalb der Grenzwerte sind.

Dies muss auf jeden Fall durch ein sehr behutsames 'Ziehen' erfolgen, da sich unser Flugzeug bereits an der Belastungsgrenze befindet.

Und die im vorherigen Teil angesprochenen 'Beschleungungskräfte' (G Kräfte) wirken nicht nur auf den Piloten ein, sondern auch auf sein Flugzeug. Bei einem zu starkem Abfangen kann hier also bereits die 'Belastungsgrenze' überschritten werden...

Folge: Abmontieren von Flugzeugteilen (in der Regel Tragflächen oder Steuerflächen), was unweigerlich zum Kontrollverlust und somit zum Absturz führt. Bestenfalls ist der Pilot durch die Beschleunigungskräfte ebenfalls im 'Black Out' und bekommt davon nichts mehr mit...

Gerade bei sehr steilen Stürzen kann dabei aber die kritische Geschwindigkeit schon überschritten werden. Dazu kommt, dass das Abfangmanöver Fliehkräfte erzeugt, die die strukturelle Belastung kurzfristig erhöhen. So kann bei harten Abfangmanövern die Tragfläche brechen, obwohl man noch unter der kritischen Geschwindigkeit ist. Deshalb sollte man immer etwas Spielraum einkalkulieren, 50 bis 60 km/h unter der kritischen Geschwindigkeit sind eine gute Lebensversicherung.

Steigflug beenden/Übergang in den Reiseflug:

1. Ausleveln

Mit dem Höhenruder das Flugzeug in den Horizontalflug bringen

Auch hier gilt wieder: Je nach Geschwindigkeit durch ein sehr behutsames 'Ziehen'.

Die Stichworte 'Belastungsgrenze' und 'Beschleunigungskräfte' aus dem vorhergehenden Teil über die 'Einleitung und Durchführung eines Sturzfluges' gelten auch hier...

2. Trimmung

Nach Erreichen des Horizontalfluges das Flugzeug austrimmen

und falls nötig anpassen

3. Leistung und Kühler

Je nach Flughöhe die Leistung und Kühlerstellung anpassen

Trudeln bezeichnet Absturzverhalten, bei dem das Flugzeug auf seinen Tragflächen kreiselt.

Es rotiert dabei um seine Hochachse, ohne dass die Tragflächen Auftrieb erzeugen können.

Kontrolliertes Trudeln wird im Kunstflug und in besonderen Fällen im Luftkampf eingesetzt.

Unkontrolliertes Trudeln entsteht durch einen einseitigen Strömungsabriss und dürfte jedem Piloten allzu bekannt sein.

Strömungsabrisse treten vor allem bei Abfangmanövern, extremen Kurven oder zu niedriger Geschwindigkeit auf. Häufig reißt die Strömung nicht gleichzeitig an beiden Tragflächen ab.

Besonders häufig tritt ein einseitiger Strömungsabriss auf, wenn sich die Vorflügel ungleichmäßig öffnen (besonders in Kurvenlagen), oder die Fluglage des Schiebens nicht ausgeglichen wird.

Dies führt auch dazu, dass sich die Abrissgeschwindigkeit erhöht.

Trudelarten

Man unterschiedet hauptsächlich zwischen Flachtrudeln und Steiltrudeln.

Je nach Neigung der Längsachse wird zwischen Steil- (bzw. normalem) Trudeln und Flachtrudeln unterschieden.

In manchen Quellen wird als Grenze zwischen den beiden Zuständen eine bestimmte Längsneigung genannt (meist 45° oder 60°).

Das ist aber aus folgenden Gründen falsch:

Erstens pendeln viele Flugzeuge während des Trudelns mehr oder weniger stark um die Querachse,

so dass die Angabe eines bestimmten Neigungswinkels von vornherein sinnlos ist.

Außerdem besteht der wesentliche Unterschied nicht in einem bestimmten Neigungswinkel,

sondern in den Strömungsverhältnissen am Seitenruder.

Beim normalen (Steil-)Trudeln liegt auch während des Trudelns am Seitenruder immer Strömung an.

Das Trudeln kann deshalb durch einen beherzten Einsatz des Seitenruders jederzeit einwandfrei ausgeleitet werden (siehe 'Trudeln abfangen').

Beim Flachtrudeln ist das nicht der Fall.

Gerät ein Flugzeug ins Flachtrudeln, so gibt es selten die Möglichkeit dieses auszuleiten.

Ein Flachtrudeln tritt zumeist bei inkorrekter Schwerpunktlage auf.

Einleiten des Trudelns:

1. Höhenruder

Durch extremen Höhenrudereinsatz den Anstellwinkel in einen kritischen Bereich hinausziehen

2. Querruder

Bei einsetzendem Strömungsabriss volles Querruder geben, um den Strömungsabriss einseitig zu verstärken

3. Seitenruder

Optional volles Seitenruder in Richtung des Querruders treten, um den Querrudereffekt und den einseitigen Auftriebsverlust zu verstärken und so die Trudelwirkung zu verstärken

Trudeln beenden/abfangen:

1. Querruder

Querruder in Richtung der Trudelbewegung

2. Leistung

Leistung auf Leerlauf reduzieren

3. Seitenruder

Volles Seitenruder gegen die Trudelrichtung geben

4. Höhenruder

Volles Höhenruder drücken, um die Maschine in einen Sturzflug zu zwingen

5. Sturzflug

Mit einsetzendem Sturzflug die Leistung langsam erhöhen

6. Abfangen

Ab 250 km/h den Sturzflug abfangen

Der kritische Moment ist das Abfangen aus dem Sturzflug. Wenn man zu schnell abfängt, wird der Anstellwinkel so groß, dass ein erneuter Strömungsabriss einsetzt.

Meist ist man dann bereits zu dicht über dem Boden, um ein zweites Mal das Trudeln abfangen zu können oder abzuspringen.

Im Falle des Flachtrudelns

Hier sollte zuerst versucht werden, mit stoßartigem Drücken (aufschaukeln des Flugzeugs) bis zum Anschlag, die Längsneigung zu erhöhen, um in ein Steiltrudeln zu gelangen.

Es soll auch schon Fälle gegeben haben, bei denen es dem Piloten gelungen sein soll, durch Losschnallen und Verlagern des Schwerpunkts nach vorne das Flachtrudeln zu beenden, doch ist der Erfolg dieser Verzweiflungstat keineswegs garantiert.

Bei propellergetriebenen Flugzeugen kann mit Hilfe der Motorleistung und der dadurch bewirkten unterschiedlichen Kreiselwirkung des Motors die Trudellage bedingt beeinflusst und so auch bei korrektem Schwerpunkt ein Flachtrudeln erzeugt werden. Dieses geht dann wieder in ein Steilrudeln über, sobald die Leistung zurückgenommen wird.