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==Der Wind== | ==Der Wind== | ||
Sicherlich hast Du schon einmal einen Heißluft-Ballon beobachtet, wie er sich ohne jeglichen eigenen Antrieb fortbewegt. Er lässt sich ganz einfach von der ihn umgebenden Luft forttragen – wobei wir auf dem Boden die ihn fort-tragende Luftmasse als Wind empfinden! Ganz ohne Wind (bzw. der Bewegung der Luftmassen) bewegt sich auch der schönste Ballon nur rauf runter! | Sicherlich hast Du schon einmal einen Heißluft-Ballon beobachtet, wie er sich ohne jeglichen eigenen Antrieb fortbewegt. Er lässt sich ganz einfach von der ihn umgebenden Luft forttragen – wobei wir auf dem Boden die ihn fort-tragende Luftmasse als Wind empfinden! Ganz ohne Wind (bzw. der Bewegung der Luftmassen) bewegt sich auch der schönste Ballon nur rauf runter! | ||
Dies geschieht mit jedem Gegenstand, der nicht mit dem Boden verbunden ist – natürlich auch mit einem Flugzeug in der Luft. Und da das Flugzeug während des Fliegens absolut nicht mit dem Boden verbunden ist, wird es generell wie ein Ballon vom Wind mitgenommen – das Flugzeug merkt nicht einmal den Wind bzw. die Luftbewegung – mit seinem Antrieb ändert es nur seine Bewegung gegenüber der Luft. Das bedeutet: | |||
*das Flugzeug interessiert sich nur um seine Bewegung innerhalb der Luftmassen | |||
*die Passagiere interessieren sich nur um die Bewegung über dem Boden | |||
*und wir armen Piloten müssen die 2 zusammenbringen! | |||
Und wenn wir z.B mit 110 kn (gegen den Wind) nach Norden fliegen und der Wind mit 20 kn von Norden kommt, ist einsehbar dass wir uns gegenüber dem Boden tatsächlich nur mit 90 kn fortbewegen! Siehe: | |||
{| cellpadding="10" cellspacing="2" border="0" | |||
|align="vertical"|[[File:HB-Wind-speed.png|left]] | |||
|align="vertical"|<span style="color:blue">'''Wind:''' Ein Heißluft-Ballon wird mit 20 kn Geschwindigkeit "vom Winde verweht", ohne dass die Passagiere auch nur einen Luftzug bemerken! Somit können diese sich köstlich über die Leute am Boden amüsieren, die ihren Hüten nachjagen. Und wenn wir jetzt mit unsere Cessna auf einem Flugplatz rollen würden, müssten wir aufpassen, dass uns bei Kurven der Seitenwind nicht umschmeißt!</span> | |||
<span style="color:red">'''IA''' (angezeigte Geschwindigkeit gegenüber der umgebenden Luft) ist die Geschwindigkeit die uns als Pilot interessiert, um unser Maschine in der Luft zu halten.</span> | |||
'''GS''' (Geschwindigkeit gegenüber dem Boden) ist objektive die interessante Geschwindigkeit, sowohl für die Passagiere die wissen wollen wann wir am Ziel ankommen, wie auch für uns, um z.B. zu berechnen wie viel Treibstoff wir brauchen, etc. | |||
|} | |||
Wenn wir also z.B. 110 Meilen fliegen wollten, wären wir ohne Wind nach 60 min am Ziel. Bei 20 kn Gegenwind 13 min später, und bei Rückenwind 11 Min früher! Bei Wind direkt von vorne oder hinten kann das noch jeder (60 / "Geschwindigkeit über Boden" * "Entfernung") - aber bei Seitenwind wird die Sache schon interessanter! Denn dann müssten wir erst die Gegenwind-Komponente errechnen - und dazu würden dann wohl doch die meisten Menschen eine Rechenmaschine benutzen! Besonders interessant wird das natürlich wenn wir nicht ständig gerade ausfliegen, sondern einem echten Kurs entlang mehrerer Wegpunkte folgen - dann ändert sich die Windkomponente nämlich ständig und wir müssen alle Einzelteile berechnen! Und das immer wieder recht schnell, denn der Wind ändert sich ja ständig über die Zeit und Ort! | |||
Als "Schönwetter-Freizeit-Piloten" interessiert uns kaum. Aber wenn wir einmal ein Ziel anfliegen wollen/müssen und der Wind von der Seite kommt, wird die Sache auch für uns sehr interessant! Lass uns das Problem einmal bildlich erläutern: | |||
{| cellpadding="10" cellspacing="2" border="0" | |||
||[[File:HB-Wind-drifts.png|300px|thumb|left]] | |||
Im Bild sind die grünen Türme (Bäume, Berge, Landbahnen, etc.) unser Ziel: | |||
:a) Es herrscht kein Wind – das macht Spaß, wir brauchen unseren Kopf nicht anzustrengen (allerdings: Wenn der Wind direkt von vorne oder hinten kommt werden wir etwas früher oder später ankommen – das interessiert uns zur Zeit aber nicht!) | |||
:b) Der Wind kommt von links und wir werden je nach Windstärke mehr oder weniger nach rechts abgetrieben – wenn wir nichts tun um dies auszugleichen (z.B. wenn wir unseren Autopiloten fliegen lassen und ihn auf Heading (Richtung) 360° eingestellt haben!). Wir fliegen dann also am Ziel vorbei – und wären nicht die ersten die dann irgendwann feststellen das der Tank leer ist, aber das Ziel noch immer nicht zu sehen ist! | |||
:c) Wir behalten unser Ziel ständig im Auge und korrigieren unser Flugrichtung dementsprechend immer mehr und mehr. Theoretisch kämen wir schlussendlich um 90° verdreht am Ziel an. Das ist meist nicht besonders sinnvoll – insbesondere nicht im Landeanflug, denn plötzlich stimmt die Richtung der Landebahn (hier z.B. 360°) überhaupt nicht mehr mit unserer Flugrichtung (theoretisch 270°) überein – bei merkbarem Seitenwind kannst Du so nie landen! | |||
:d) Hier richten wir das Flugzeug ganz bewusst nicht am Ziel aus – sondern irgendwo weiter weg. Wenn Dein Ziel beim Anfliegen mit konstantem Kurs nach links weg-driftet, suche Dir einen Richtpunkt möglichst weit weg (sicherlich weiter weg als das Ziel!) und links vom Ziel und richte Deine (Flugzeug-) Nase dorthin. Prüfe hin und wieder ob Du Dich noch auf das Ziel zubewegst oder seitlich daran vorbei fliegst – und ziele mit der Flugzeugnase dementsprechend etwas weiter links oder rechts vom Richtpunkt. | |||
|} | |||
Vorstehendes hilft natürlich nur, wenn wir so dicht am Ziel sind, dass wir es ständig sehen! Was aber würde passieren wenn der Wind mit 20 kn von der Seite kommt, und wir 1 Stunde mit 110 kn fliegen? Richtig: Wir würden in 20 Meilen Entfernung am Ziel vorbeifliegen. D.h. Wir würden auch mit den besten Ferngläsern das Ziel nicht sehen! | |||
Jedenfalls solltest Du nun für ewig den Unterschied zwischen Richtung (wo die Nase hinzeigt) und Kurs (der Weg über Grund) wissen! | |||
'''''Natürlich ergibt sich daraus auch: '''''Um so schneller ein Flugzeug fliegt, um so weniger hat es dieses Problem (auf kurzen Strecken)! | |||
Und: '''''Das Fliegen von kleinen Flugzeugen ist deutlich interessanter!''''' | |||
Noch wichtiger wird der Einfluss des Windes bei Starts, Landungen und Rollen – siehe die folgenden Kapitel: | |||
===Taxi/Rollen bei Seitenwind=== | |||
Denke daran: Hierzu gehört alles, was Du tust während alle Räder auf dem Boden sind. Also auch der erste Teil eines Startes und der letzte Teil einer Landung! | |||
Natürlich verhalten sich die verschiedenen Modelle je nach Bauart und Gewicht sehr verschieden. Unsere Cessna 172p ist relativ unproblematisch, so lange der Wind unter 10 kn bleibt. Aber jeder Windstoß darüber hinaus kann die Cessna zum Schlingern bringen oder sogar umkippen, sowohl zur Seite wie auch nach vorne oder hinten! Im richtigen Leben wäre dann dieses wunderschöne Flugzeug nur noch Schrott! | |||
Sei also immer vorgewarnt und halten Dich an die folgende Regel: (Folgendes gilt nicht direkt für "Tailwheeler" (mit Spornrad am Ende)) | |||
::{| cellpadding="10" cellspacing="2" border="1" | |||
||'''''Steuere mit dem Yoke (Steuerhorn) immer <big>IN</big> den Wind!''''' | |||
|} | |||
Lass uns das (physikalisch) untermauern, in dem wir die Extreme betrachten: | |||
*Wenn der Wind direkt von vorne kommt (12 Uhr) drücken wir den Yoke (Steuerhorn) nach vorne. Damit geht der Elevator (Höhenruder) nach unten, und wenn der Wind dagegen drückt, drückt er den Schwanz des Flugzeuges nach oben – die Wirkung der Tragflächen bleibt neutral. Das ist die stabilste Lage für das Flugzeug und stellt auch sicher, dass das Bugrad fest auf dem Boden bleibt und die Maschine somit lenkbar bleibt. Übrigens solltest Du auch bei Windstille beim Rollen das Höhenruder immer etwas nach vorne halten – denn auch der reine Fahrtwind ist praktisch ein Wind aus 12 Uhr! | |||
*Wenn der Wind direkt von hinten kommt (6 Uhr) ziehen wir den Yoke nach hinten. Damit stellt sich der Elevator nach oben, der Wind wird nach unten weggedrückt und somit der Schwanz wiederum nach oben. Wir haben also die gleichen Vorteile wie vorher – sollten aber umso mehr auf die Geschwindigkeit achten: Es wird nämlich deutlich schneller und damit steigt die Gefahr zu kippen sobald wir lenken müssen! | |||
*Wenn der Wind direkt von links kommt (9 Uhr) versucht er unseren Liebling nach rechts um-zuschmeißen! Dem wirken wir mit den Ailerons entgegen: Yoke nach links drückt die linke Tragfläche nach unten und die rechte nach oben – also Druck entgegengesetzt dem windigen Bemühen uns nach rechts um-zuschmeißen. | |||
*Und natürlich das entgegengesetzte: Wind von rechts (3 Uhr) → Yoke nach rechts → die Ailerons halten dagegen. | |||
Nun sind die „Zwischentöne“ ganz einfach: | |||
*kommt der Wind von schräg vorne → halten wir den Yoke genauso schräg: Drücken wir also etwas und drehen in die entsprechende Richtung (10, 11, 1, 2 Uhr). | |||
*kommt der Wind von schräg hinten → halten wir den Yoke genauso schräg: Ziehen wir also etwas und drehen in die entsprechende Richtung (4, 5, 7, 8 Uhr). | |||
Natürlich musst Du auch noch lenken, denn ein Seitenwind drückt gegen das „riesige“ Seitenleitwerk und drückt damit den Schwanz herum – dem müssen wir entgegensteuern: Mit Rudder (Seitenleitwerk) und/oder Bugradlenkung und/oder Differential-Bremsen (rechtes/linkes Rad)! | |||
===Starten bei Seitenwind=== | |||
Dies ist sehr schwierig abzustimmen, insbesondere da sich die Geschwindigkeit stetig ändert und sich damit auch die Bedeutung des Windes ständig ändert. Die Konstrukteure versuchen dem Rechnung zu tragen, in dem vor dem Flughafenbau die vorherrschenden Windrichtungen sehr genau analysiert werden. Oft werden sogar mehrere Landbahnen gebaut um den Windrichtungen Rechnung zu tragen, und oft gibt es zusätzlich eine kürzere Landebahn für Kleinflugzeuge, die natürlich bei Seitenwind die größten Probleme haben. | |||
So lange der Wind direkt von vorne kommt erleichtert er uns den Start beträchtlich: Denn gegenüber dem Boden erreichen wir die Abhebegeschwindigkeit sehr viel früher. Ein Beispiel: | |||
*Wir benötigen zum Abheben immer die gleiche IAS von mindestens '''55 kn'''. | |||
*Bei Windstille benötigen wir für die erforderliche Beschleunigung von 0 auf 55 kn eine bestimmte Wegstrecke | |||
*Wenn wir aber einen Gegenwind von z.B. 10 kn haben müssen wir nur noch von 10 auf 55 kn ('''=45''') beschleunigen, also deutlich weniger – und somit benötigen wir auch nur eine kürzere Startbahn! | |||
*Bei Rückenwind passiert natürlich das Gegenteil: Wir müssten dann z.B. von -10 auf 55 kn ('''=65''') beschleunigen und benötigen somit eine deutlich längere Startbahn. | |||
Eine möglichst kurze Startstrecke ist natürlich äußerst vorteilhaft insbesondere wenn die Landebahn sowieso recht kurz ist und natürlich im Falle das beim Start etwas schief geht, und wir abbrechen müssen! Also ist es eine ganz rigide durchzusetzende Sicherheitsmaßnahme '''''IMMER bestmöglichst gegen den Wind zu starten'''''. | |||
Landebahnen haben fast immer 2 Richtungen von denen fast immer beide sowohl für Starts wie auch Landungen benutzt werden können. In den FlightGear-Daten findest Du deshalb leider immer nur eine Richtung definiert, die Zweite wird errechnet. Das kann zu Problemen führen: z.B. gibt es in EDDF eine Startbahn 18 - ohne das Zwillingspärchen 36! - und auf dieser 18 darf zudem nur gestartet werden (nicht gelandet!). Aber wenn Du halbwegs wirklichkeitsgetreu simulieren willst, schaust Du sowieso während der Flugvorbereitung zuerst in den formellen Unterlagen nach wo Du landen bzw. starten kannst bzw. darfst! Schon aus lauter Angst vor dem evtl. vorhandenen ATC! | |||
{| cellpadding="10" cellspacing="2" border="0" | |||
||[[File:HB-Windsack.png|300px|thumb|left]] | |||
Bei der Flugvorbereitung erkundigst Du Dich natürlich auch immer (bei ATIS, ATC, Wetterdienst, etc.) wie der Wind ist bevor Du losrollst! | |||
Und vor dem Rollen auf die Startbahn solltest Du auf jeden Fall kurz zum Windsack schauen, der genau zu dem Zweck an beiden Seiten der Landebahn sein muss! Der Windsack zeigt Dir z.B. im linken Bild: | |||
*der Wind kommt von rechts, | |||
*mit etwa 5 kn (Knick in der Mitte!) | |||
--> dies ist also etwa die Grenze, wo es anfängt kritisch zu werden! | |||
|} | |||
Leider kommt es vor, dass Du mit beträchtlichem Seitenwind starten musst. Beachte dann, zusätzlich zu den üblichen Startprozeduren: | |||
*Während des Startes wird das Flugzeug versuchen in den Wind zu drehen, insbesondere wegen des Drucks auf das Leitwerk! Du musst dem mit dem Rudder (Seitenruder) entgegenhalten. Es kann ein recht starker Einsatz des Seitenruders notwendig werden um die Richtung der Landebahn einzuhalten – was von Dir grundsätzlich bis zu einer bestimmten Höhe erwartet wird. | |||
*Durch den Einsatz des Seitenruders wird sich das Flugzeug etwas schief legen (siehe bei Kurven fliegen) – dem musst Du mit den Ailerons (Querruder) entgegenwirken. | |||
*Dieser Seitendruck wird mit steigender Geschwindigkeit nachlassen – wende also nur so viel Gegendruck an wie nötig ist, um die Richtung der Startbahn zu halten! | |||
===Landen bei Seitenwind=== | |||
Boeing_E-3A_crosswind_landing | |||
::http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Boeing_E-3A_crosswind_landing.jpg | |||
::Die Realität: Eine Boeing E-3A landet bei Seitenwind! | |||
Bei der Landung musst Du Gleiches beachten wie beim Starten - und ganz besonders auch das am Anfang dieses Wind-Kapitels gesagte: Halte nicht direkt auf die Landebahn zu, sondern richte die Nase zu einem Punkt seitlich davon und möglichst weiter weg und prüfen quasi nur nebenbei ob Du Dich tatsächlich auf die Landebahn zubewegst. Tue das anfangs ganz bewusst – mit der Zeit wird das eine Selbstverständlichkeit: Beim Anflug kommt es nicht darauf an, dass die Flugzeugnase auf die Landebahn gerichtet ist – die Landebahn in ihrer ganzen Länge muss immer genau mit Deiner Bewegungs-Richtung abgestimmt werden! Dann beachte im letzten Teil der Landung: | |||
*Halte diese Anflugs-Haltung bis ganz kurz vor dem tatsächlichen Aufsetzen bei | |||
*Erst wenn Du die berühmten „1 cm über dem Boden“ erreicht hast richte die Nase durch einen kräftigen (aber wohl dosierten) Tritt in das Seitenruder entsprechend der Landebahn aus. | |||
*Das Flugzeug setzt dann mit einem Rad zuerst auf , halte die Richtung mit dem Rudder bis auch die anderen Räder auf den Boden kommen | |||
*Und benutzen dann die Techniken des „Rollens bei Seitenwind“ (siehe Anfang). | |||
Vorstehendes beschreibt die sogenannte „'''''Slip-Landung'''''“ (Seitenwindlandung mit Vorhaltewinkel). Auf der deutschen wiki-Seite http://de.wikipedia.org/wiki/Seitenwindlandung findest Du dazu noch detailliertere Beschreibungen und auch weiter Landtechniken für diese Situation. | |||
<br /> | |||
===Landebahn & Wind=== | |||
Wir haben nun gesehen, dass wir den Wind nicht vergessen sollten - ganz besonders nicht, wenn wir unsere Bewegung über dem Boden beachten müssen. Das wird so richtig wichtig wenn wir landen: | |||
*bei Gegenwind ist unsere Aufsetzgeschwindigkeit geringer, wir brauchen also nur eine deutlich kürzere Landebahn | |||
*bei Rückenwind natürlich das Gegenteil: Wir benötigen eine deutlich längere Landbahn und die Aufsetzgeschwindigkeit ist deutlich höher (und damit auch der Reifen- und Bremsen-Verschleiß!)! | |||
*und jeder Wind hat eine Seitenwindkomponente, die uns von der Landebahn wegblasen möchte! | |||
Wir sollten also immer versuchen möglichst direkt gegen den Wind zu landen und zu starten. Dies gilt übrigens auch bei schwachem Wind, der uns (z.B. in einer B747) tatsächlich kaum beeinträchtigt. Aber auch dann müssen wir uns danach richten, da ansonsten jeder macht was er will -- und dann auf der Landebahn plötzlich Gegenverkehr hat - dort ist aber kein Platz zum Ausweichen! | |||
'''''Aber woher wissen wir welches die günstigste Landbahn ist?''''' | |||
*Du erinnerst Dich sicherlich, dass Landebahnen nach der Richtung benannt sind in die sie gerichtet sind (geteilt durch 10!) | |||
** die "'''''rw18'''''" verläuft also von Norden (0° oder 360°) '''''nach Süden (180°)''''' | |||
***ideal wäre also ein direkter Gegenwind aus Richtung 180° | |||
***und das ist doch einfach: Der Landebahn-Name (rw18=180°) ist gleich der Windrichtung! | |||
Lass es uns das an einem einfachen Beispiel überprüfen: | |||
{| cellpadding="10" cellspacing="2" border="1" | |||
||[[File:HB-Wind-Rw-1.png|236px|thumb|left]] | |||
||Die Landebahn "'''''18'''''" verläuft genau in Richtung Süden (180°), somit muss sie für alle Winde aus südlicher Richtung genommen werden. | |||
*Also alle Windrichtungen unterhalb der blauen Linie! | |||
**Oder rechnerisch "180 +/- 90", also bei Windrichtungen zwischen von '''''91° bis 269°''''' | |||
*Die Landebahn "'''''36'''''" verläuft von Süden (unten) nach Norden, somit muss sie für alle Winde aus nördlicher Richtung genommen werden. | |||
**Also alle Windrichtungen oberhalb der blauen Linie! | |||
**Oder rechnerisch "360 +/- 90", das ist von '''''271° bis 089°''''' | |||
Ja stimmt: 090° und 270° (und nahe daran) sind ein Problem - wobei die Größe des Problems kaum einen Unterschied macht, ob man nun die eine oder andere Bahn nimmt. Im Zweifel entscheidet der, der zuerst am Flughafen ankommt (oder ein ATC). | |||
|} | |||
Zugegeben: Das vorstehende Beispiel ist sehr vereinfacht - und klingt trotzdem kompliziert. Ich benutze deshalb lieber eine Art Schätzung! | |||
Siehe dazu die zwei folgenden Beispiele: | |||
{| cellpadding="10" cellspacing="2" border="1" | |||
||[[File:HB-Wind-Rw-2.png|236px|thumb|left]] | |||
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*<span style="color:green">'''''Wind aus 050°: '''''teste für | |||
**rw18: 180-050>90 180+50>90: beides größer 90 --> somit kann die rw18 (180°) nicht benutzt werden! | |||
**rw36: 360-050>90 '''''360+50<90''''': der zweite Wert ist (360+50 = 410-360=50) ist kleiner 90 - also kann '''''rw36''''' benutzt werden!</span> | |||
*<span style="color: rgb(204, 51, 204)">'''''Wind aus 120°: '''''teste für | |||
**rw18: 180-120<90 '''''180+120>90: '''''hier ist der erste Wert kleiner 90 (180-120=60) --> also kann '''''rw18''''' benutzt werden | |||
**rw36: 360-120>90 360+120>90: beide Werte sind größer als 90 --> somit kann rw36 (360°) nicht benutzt werden.</span> | |||
Obwohl es immer 4 Rechnungen gibt - kann doch immer nur ein Wert <90 sein - sobald der gefunden ist muss nicht weiter gesucht werden. Somit braucht man (nach einiger Übung) nur seinen ersten "Verdacht" rechnerisch zu überprüfen - und das geht sehr schnell! | |||
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