Streckensegelflug
If flying would be the language of men, Soaring would be its poetry.
Das Streckenfliegen mit Segelflugzeugen ist ein ganz besonderes Abenteuer. Der Pilot eines Segelflugzeugs muss nach dem Start mit der in der Natur verfügbaren Energie auskommen. Einen Motor, den er fern der Heimat notfalls anwerfen kann, hat er in der Regel nicht.
Die Energie, die er benötigt, um sein Flugzeug über mehrere Stunden in der Luft zu halten, findet er in Form von Aufwinden. Bei einem Aufwind handelt es sich nicht um die horizontale Luftbewegung, wie wir sie z.B. als Fußgänger als Wind wahrnehmen. Vielmehr handelt es sich bei Aufwind um eine vertikale, also idealerweise senkrecht nach oben gerichtete Luftbewegung. Es gibt verschiedene Aufwindtypen, wie z.B. die Thermik, den Hangaufwind oder die Leewelle.
Um Aufwinde zu finden, muss der Segelflieger über fundierte Kenntnisse auf dem Gebiet der Meteorologie verfügen. Nur wenn er das momentane Wetter und dessen weiteren Verlauf richtig beurteilen kann, wird er sein Segelflugzeug erfolgreich über viele Stunden in der Luft halten und somit weite Strecken zurücklegen können.
Neben der Energiegewinnung muss sich der Pilot jedoch auch orientieren können. Hierzu benötigt er entsprechende Navigationskenntnisse, die es ihm ermöglichen, zuvor in der Flugvorbereitung geplante Strecken zu fliegen.
Die längste Strecke, die bisher mit einem Segelflugzeug geflogen wurde, liegt über 3.000 km! Die von Spitzenpiloten im Streckensegelflug erzielten Durchschnittsgeschwindigkeiten liegen je nach Streckentyp bei knapp 200 bis über 300 km/h! Dieses Leistungsniveau ist allerdings mit einem entsprechenden technischen Aufwand verbunden.
Leistungsvermögen von Segelflugzeugen
Die Notwendigkeit von Aufwinden für das Segelfliegen ergibt sich aus der Tatsache, dass Segelflugzeuge über keinen eigenen Motor verfügen. Der Start des Segelflugzeugs erfolgt also mit externen Hilfsmitteln, wie z.B. einer Winde, die das Flugzeug wie einen Drachen in die Höhe zieht. Danach beginnt das Flugzeug sofort einen Sinkflug. Bei diesem verliert es je nach Typ ca. 0.5 bis 0.7 Meter Höhe pro Sekunde. Während das Flugzeug stetig an Höhe verliert, bewegt es sich horizontal vorwärts. Es entsteht eine überlagerte Bewegung, wie in Abbildung 3 dargestellt.
Die überlagerte Bewegung aus Sinken des Flugzeugs und Vorwärtsbewegung ergibt so den tatsächlichen Gleitpfad, der einen zwar flachen aber spürbaren Winkel in Richtung Erde aufweist. Die Neigung des Gleitpfads wird als Gleitwinkel bezeichnet. Er beschreibt das Verhältnis aus Höhe und Reichweite des Segelflugzeugs. Moderne Flugzeuge verfügen heute je nach Typ über einen Gleitwinkel zwischen 1:40 bis ca. 1:60. Ein Gleitwinkel 1:40 bedeutet dabei, dass das Flugzeug aus 1 km Höhe 40 km weit gleiten kann, bevor es mangels Höhe landen muss.
Es stellt sich also die Frage, wie wir das Segelflugzeug daran hindern können, ständig zu Boden zu sinken. Die Antwort ist einfach: Wir müssen Aufwinde finden, die mindestens so stark sind, dass die Sinkgeschwindigkeit des Flugzeugs aufgewogen wird. Im Optimalfall wünschen wir uns sogar Aufwinde, die unsere Sinkgeschwindigkeit um ein vielfaches übertreffen.
Wie entsteht Aufwind?
Der Flieger unterscheidet verschiedene Arten von Aufwind. Hierzu zählt er die Thermik, den Hangaufwind, die Leewelle sowie einige weitere Arten. Im folgenden wird kurz erläutert, wie Thermik und Hangwind entstehen.
Die einfachste Form des Aufwinds ist der Hangaufwind. Bei ihm wird der Wind, der horizontal über das Land strömt, durch z.B. Berge nach oben abgelenkt. Abbildung 5 verdeutlicht diesen Sachverhalt. Auf der vom Wind angeströmten Hangseite eines Bergs strömt die Luft nach oben, so dass hier das Segelflugzeug steigen kann. Auf der dem Wind abgewandten Seite, dem Lee, entsteht jedoch auch ein deutlich spürbarer Abwind, der das Flugzeug stark sinken lassen würde, weswegen der Pilot diesen Bereich möglichst meiden wird.
Da diese Aufwindform von örtlichen Gegebenheiten abhängt, ist der Hangaufwind für den Streckenflug außerhalb von Gebirgen weniger Interessant als die Thermik. In Gebirgen hingegen ist er eine wichtige Energiequelle für den Segelflieger.
Die wichtigste Energiequelle des Segelfliegers ist zweifellos die Thermik. Sie entsteht durch Sonneneinstrahlung. Die Sonne erwärmt den Boden, der die darüber befindliche Luftschicht aufheizt. Warme Luft dehnt sich aus und wird somit leichter als die sie umgebende Luft. Sie beginnt nun als Warmluftblase oder -schlauch nach oben zusteigen. Es entsteht ein Aufwind. Auf dem Weg nach oben kühlt sich die Luft nach und nach ab. Wird sie nicht durch andere Luftschichten am weiteren Aufstieg gehindert, so wird die Luft ab einer bestimmten Temperatur kondensieren, da sie bei abnehmender Temperatur immer weniger Feuchtigkeit aufnehmen kann. Es entsteht eine Wolke, des Segelfliegers liebstes Anzeichen für Thermik. Natürlich deutet nicht jede Wolkenform auf vorhandene Thermik hin. Dies ist in der Regel nur bei sogenannten Cumulus-Wolken der Fall.
Bei Thermik ist jedoch auch Vorsicht geboten: Wenn die Thermik z.B. durch sehr kalte Umgebungsluft zu heftig wird, entsteht eine sogenannte Überentwicklung, die sich dann zu einem Gewitter entwickeln kann. Es kann jedoch auch passieren, dass die Thermik so viele Wolken hervor bringt, dass keine weitere Sonneneinstrahlung mehr erfolgen kann. Sie würde sich so selbst “abwürgen”. Der Segelflieger hätte dann weit vom Heimatflugplatz entfernt kaum mehr Chancen, seine Höhe zu halten oder gar erneut zu steigen. Er müsste auf einem fremden Flugplatz oder einer Wiese landen.
Die einzelnen Thermikherde werden unter Fliegern “Bart” genannt. Da diese Bärte örtlich sehr begrenzt sind, sieht man Segelflugzeuge oft kreisen (vgl. Abbildung 6). Dies tun sie nicht, um sich die Gegend anzuschauen, sondern um möglichst effektiv Höhe zu gewinnen. Hat ein Segelflugzeug einen Bart ausgenutzt, so geht es wieder in den Geradeausflug und sucht sich je nach Bedarf den nächsten Aufwind. Es springt also gewissermaßen von Bart zu Bart. Zwischen den Bärten erfolgt der oben beschriebene unvermeidliche Sinkflug. Auf diese Weise kann das Flugzeug an einem Tag mit günstigem Wetter viele hundert Kilometer, ohne einen Tropfen Benzin zu verbrauchen, fliegen. Ein Erlebnis, das mit kaum einem anderen Hobby vergleichbar ist.
