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Als Gleitflug wird ein antriebsloser Flug eines Luftfahrzeuges bezeichnet. Stationär ist ein Gleitflug bei konstanter Geschwindigkeit und Sinkrate.
Bei Lebewesen (Vögeln, Flugechsen) liegt Gleitflug vor, wenn diese ohne schuberzeugende Bewegungen lediglich durch Schwerkraft oder leichten Aufwind ungefähr waagerecht sich durch die Luft bewegen.
Der Gleitflug ist die Grundlage des Segelfluges. Jedes Flugzeug besitzt die Fähigkeit zum Gleitflug. Drehflügler können ebenfalls gleiten, sie erzeugen dann Auftrieb durch Autorotation. Auch ein Verkehrsflugzeug kann nach Triebwerkausfall im Gleitflug weiterfliegen.
Beim stationären Gleitflug eines Luftfahrzeugs müssen die Kräfte Luftwiderstand - Vortrieb sowie Auftrieb - Gewichtskraft ein Gleichgewicht bilden. Ist der Auftrieb kleiner als die Gewichtskraft, so wird das vertikale Gleichgewicht nicht mehr eingehalten und das Fluggerät sinkt. Auftrieb wird durch entsprechende Anströmung der Tragflächen erzeugt. Um das horizontale Gleichgewicht aufrechtzuerhalten, muss eine Antriebskraft erzeugt werden. Dies geschieht bei Motorflugzeugen durch Motor und Propeller oder Düsentriebwerke, die Schub erzeugen. Da motorlose Luftfahrzeuge wie Segelflugzeuge und Hängegleiter keinen eigenen Antrieb haben, können sie nur über eine abwärts gerichtete Flugbahn, bei dem der Vortrieb eine Komponente der Gewichtskraft darstellt, im stationären Gleichgewichtszustand bleiben. Sie setzen ihre potenzielle Energie (Höhe) in kinetische Energie um, was eine Vorwärtsbewegung ermöglicht.
Inhaltsverzeichnis |
Auf Meereshöhe gilt für die Horizontalgeschwindigkeit: <math>\textstyle V_h = 4\cdot\sqrt{\frac{p}{C_a}}</math> und für den Auftriebsbeiwert: <math>\textstyle C_a = \frac {p}{{(\frac {V_h}{4})}^2}</math>
Auf Meereshöhe gilt für die Sinkgeschwindigkeit oder Vertikalgeschwindigkeit: <math>\textstyle V_s = 4\cdot C_w\cdot\sqrt{\frac{p}{{C_a}^3}}</math> und für den Widerstandsbeiwert: <math>\textstyle C_w = \frac {V_s}{4\cdot \sqrt\frac {p}{{C_a}^3}}</math>
Faktor 4 ergibt sich aus: <math>\textstyle \sqrt\frac {2 g}{\rho}</math> und repräsentiert die Lufteigenschaft
Vh,Vs=Geschwindigkeit in m/s; p=Flächenbelastung in kg/m²; Ca=Auftriebsbeiwert; Cw=Widerstandsbeiwert; g=Erdbeschleunigung 9,81 m/s²; <math>{\rho}</math>=Luftdichte in kg/m³
Beispiel:
Eine Airbus A380 hat eine Flächenbelastung von 430 kg/m². Der Ca-Wert bei der Landung ist 1,3 und der Cw-Wert 0,08. Die Landeklappen und das Fahrwerk seien ausgefahren und die Triebwerke ohne Schubkraft.
Die Vorwärtsgeschwindigkeit ist: <math>\textstyle V_h=4\cdot\sqrt{\frac{430}{1,3}}=72,7~m/s=262~km/h</math> Die Sinkgeschwindigkeit ist: <math>\textstyle V_s=4\cdot 0,08\cdot\sqrt{\frac{430}{{1,3}^3}}=4,48~m/s</math>
Die Gleitzahl ist: <math>\textstyle E=\frac{V_h}{V_s}=\frac{72,7}{4,48}=16,2</math>
(Bei Reisefluggeschwindigkeit in 11 km Höhe wäre der Luftfaktor 8, der Ca-Wert 0,42 und der Cw-Wert 0,023) [1]
