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Fluggeschwindigkeit

Die Fluggeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit eines Luftfahrzeuges. In der allgemeinen Luftfahrt werden heute mehrere Arten der Geschwindigkeit unterschieden.

Gerätegeschwindigkeit

Die Gerätegeschwindigkeit, in der Luftfahrt Eigengeschwindigkeit genannt, meint die unkorrigierte Geschwindigkeit eines Flugzeugs relativ zur umgebenden Luftmasse (engl. indicated air speed, IAS).

Die Messung der IAS erfolgt mittels Staurohrs, auch Pitotrohr genannt. Dieses zeigt den Gesamtdruck, der sich aus dem Druck der augenblicklichen Höhe (statischer Druck) und dem Staudruck zusammensetzt. Die Anzeige erfolgt im Cockpit über den Fahrtmesser. Diese unkorrigierte Geschwindigkeit gegenüber der umgebenden Luft ist für Piloten wichtig, denn sie allein erlaubt einen direkten Rückschluss auf die momentanen Flugeigenschaften beziehungsweise die Flugstabilität eines Flugzeugs. In den Anfängen der Fliegerei wurde bei langsamen Flugzeugen versucht, das Flügelrad zu Messung der IAS zu verwenden (siehe Anemometer). Bei dieser Art der Geschwindigkeitsmessung wird aber durch den unmittelbar abgelesenen Wert ein eventuell vorhandener Gegenwind nicht angezeigt. Daher wurde diese Methode verlassen.

Bei einem Motorflugzeug wird die Eigengeschwindigkeit durch den Vortrieb des Propellers bzw. der Turbine erzeugt. Sie liegt im Bereich von etwa 50 Knoten (90 km/h) bei kleinen Propellerflugzeugen bis zu Reisegeschwindigkeiten von 500 Knoten (rund 900 km/h) oder mehr bei Jet-Verkehrsflugzeugen. Die Eigengeschwindigkeit eines Segelflugzeugs kann - abhängig von Bauweise bzw. Gleitzahl - zwischen etwa 50 und 200 km/h liegen, jene eines Ballons ist hingegen Null. Er wird einzig durch den Wind transportiert. Daher sind die in Filmen oft gezeigten wehenden Haare bei Ballonfahrerinnen unsinnig.

In großen Höhen wird die 'IAS' vorzugsweise in Mach, der Relation zur Schallgeschwindigkeit, angegeben. Wird Mach 1 überschritten, befindet sich das Flugzeug im Überschallflug.

Berichtigte Fluggeschwindigkeit

Bei entsprechender Flugzeugausstattung kann die um den Instrumentenfehler korrigierte Fluggeschwindigkeit (engl. calibrated air speed, CAS) gemessen werden. Diese Messung berücksichtigt Instrumenten- und Einbaufehler (engl. static source error). Die CAS ist eine wichtige Größe in der Aerodynamik, da sie ein Maß für die auf das Luftfahrzeug wirkenden Kräfte ist.

Äquivalente Fluggeschwindigkeit

Die Äquivalente Fluggeschwindigkeit (engl. equivalent air speed, EAS) berichtigt die Anzeige der berichtigten Fluggeschwindigkeit unter Berücksichtigung der Kompressibilität der Luft in der jeweiligen Flughöhe.

Wahre Fluggeschwindigkeit

Die Wahre Fluggeschwindigkeit, auch Eigengeschwindigkeit (engl. true air speed, TAS), ist die Geschwindigkeit eines Luftfahrzeuges relativ zur ungestörten Luft. Zur Berechnung der Wahren Fluggeschwindigkeit wird in der modernen Luftfahrt zusätzlich zur Äquivalenten Fluggeschwindigkeit die Dichte in der jeweiligen Flughöhe berücksichtigt. Die Wahre Fluggeschwindigkeit nimmt bei absinkender Luftdichte gegenüber der Berichtigten Fluggeschwindigkeit zu.

Für Piloten von Kleinflugzeugen erscheint in erster Näherung folgende Faustformel hinreichend genau:

Beispielsweise ist in einer Flughöhe von 5000 ft bei einer IAS von 100kt mit 5 * 2 %, ergo 10 % höherer Geschwindigkeit, also 110 kt TAS zu rechnen.

Tatsächliche Geschwindigkeit über Grund

Die Geschwindigkeit über Grund (engl. ground speed, GS) bezeichnet die um den Wind korrigierte Wahre Fluggeschwindigkeit . Sie stellt die Geschwindigkeit eines Luftfahrzeuges relativ zur Erdoberfläche dar. Die Kenntnis der Ground speed ist wichtig, da es bei Gegen- oder Rückenwind zu einer erhebliche Differenz zwischen der Geschwindigkeitsanzeige im Cockpit und der tatsächlichen Geschwindigkeit kommen kann. So verkürzt der Flug in einem Jetstream wegen der erheblich höheren Ground speed die Flugzeit erheblich. Unter besonderen Umständen kann eine zu niedrige Ground speed verbunden mit einer zu hohen Anzeige im Cockpit zu Unfällen wie dem Absturz der Star Dust über den Anden, oder dem Birgen Air Unfall führen.

Man kann die Geschwindigkeit über Grund durch Berücksichtigung der Längskomponente des Windes mittels Winddreieck auf Grundlage der Meldungen der Flugwetterwarten berechnen, heutzutage aber auch durch moderne Bordsysteme messen (z. B. Trägheitsnavigationssystem, Doppler) oder durch Navigationsverfahren wie beispielsweise GPS bestimmen.

Siehe auch

Jetstream, Navigation

Literatur

• Lush, K. J. - Standardization of Take-Off Performance Measurements for Airplanes, Technical Note R-12, AFFTC, Edwards AFB, California.
• Anderson, John D., Jr. - Introduction to Flight, 3rd ed, McGraw-Hill Book Company, New York, 1989.
• Herrington, Russel M., Major, USAF, et al - Flight Test Engineering Handbook, AF Technical Report 6273, AFFTC, Edwards AFB, California, 1966
• Russell E. Erb - A Low Cost Method for Generating Takeoff Ground Roll Charts from Flight Test Data, Society of Flight Test Engineers (SFTE) 27th Annual Symposium, Fort Worth, Texas, November, 196
• Jeppesen Sanderson - Privat Pilot Manual, Jeppesen Sanderson, Englewood CO 1997, 2001, ISBN 0-88487-238-6
• Peter Dogan - Instrument Flight Training Manual, Aviation Book, Santa Clarita CA 1991, 1999. ISBN 0916413128
• Rod Machado - Instrument Pilot´s Survival Manual, Aviation Speakers Bureau, Seal Beach Ca 1991, 1998. ISBN 0-9631229-0-8
• Wolfgang Kühr - Der Privatflugzeugführer. Bd 3, Technik II, Schiffmann Verlag, Bergisch-Gladbach 1981, 1999. ISBN 392127009X

Weblinks