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Überziehen, Abkippen, Trudeln
Viele Piloten mögen sich fragen, warum ich über dieses Thema schreibe - es ist doch ein Flugzustand, den ein vernünftiger Pilot niemals erleben möchte...
Das ist meines Erachtens leider eine sehr leichtsinnige Einstellung, denn die mangelnde Erfahrung und Ausbildung zu den Phänomenen Überziehen, Abkippen und Trudeln halte ich für viel gefährlicher, als die kontrollierte Auseinandersetzung (theoretisch und praktisch) mit diesem Thema.
Da man sich das mit dem Erleben einer solchen Situation manchmal nicht aussuchen kann, ist es ein besserer Ansatz diesen Zustand überleben zu wollen. Und das geht nur, wenn man weiß womit man es zu tun hat.

Wozu will man ein Flugzeug Überziehen, Abkippen und Trudeln?
Naja, wie schon gesagt, die meisten Piloten wollen und müssen das gar nicht machen. Es gehört nicht zu den geplanten Bestandteilen eines normalen Reise-,Foto-, Freizeitfluges.
Daher sind die Gründe für solche Manöver in der Ausbildung und Gefahreneinweisung, im Sicherheitstraining und Kunstflug zu finden. Zumindest im Rahmen der Ausbildung sollte sich allerdings jeder Pilot mal damit beschäftigt haben - und zwar über das Ertönen der Überziehwarnung hinaus!
Im Kunstflug ist das Trudeln als voll kontrollierbare eigenständig Kunstflugfigur ein fester Bestandteil. Auch das Überziehen und Abkippen wird für gerissene Figuren gezielt eingesetzt. Das Alles kann sogar richtig Spaß machen!

Wie bekommt man ein Flugzeug dazu?
Überziehen erreicht man recht einfach in dem mit HIlfe des Höhenruders den Anstellwinkel des Flügels erhöht wird. Am besten macht man das in großer Höhe (> 3000ft AGL) bei langsamer Geschwindigkeit indem man langsam Stück für Stück mehr zieht, so dass sich die Geschwindigkeit des Flugzeuges mit ca. 2km/h pro Sekunde verringert. In Kunstfllugzeugen ist es hin  und wieder nötig bei erhöhter Geschwindigkeit sehr ruckartig am Steuerknüppel zu ziehen. Normale Flugzeuge würden dabei wegen Überbelastung auseinander brechen.
Wenn man spürt wie das Steuergefühl "schwammig" wird, also keine direkte Reaktion mehr auf Steuereingaben stattfindet, sollte man das Querruder neutral halten und nur noch mit dem Seitenruder die Richtung halten. Ansonsten kann es sein, dass man mit dem Querruder vorzeitig einen einseitigen Strömungsabriss mit ungeplant folgender Kunstflugfigur herbeiführt.
Dann immer weiter das Höhenruder ziehen bis entweder der Steueranschlag erreicht ist oder das Flugzeug auf Grund von Ablösung der Strömung und Zusammenbruch des Auftriebs abkippt. Im guten Fall kippt das Flugzueg gerade nach vorn und im sportlichen Fall kippt es wegen asymmetrischer Strömungsablösung zur Seite.
Hätte man nun Trudeln wollen, so müsste kontrolliert ein schlagartiger einseitiger Strömungsabriss erzeugt werden. Das geht am Besten, indem beherzt in das Seitenruder getreten wird kurz bevor das Flugzeug von allein irgendwie abkippt. Dadurch dreht sich das Flugzueg um die Hochachse und der eine Flügel wird stark verzögert, so das sich der resultierende Anstellwinkel bis zum Abriss der Strömung erhöht. Der radikale einseitige Strömungsabriss führt zu sehr dynamischen Manövern die einer halben Rolle auf den Rücken nicht unähnlich sein müssen. Wird der volle Seitenruder- und der Höhenruderausschlag nun beibehalten, so besteht eine gute Möglichkeit das man sich im Trudeln wiederfindet. Je nach Flugzeug ist das nicht so amüsant, wie ich es hier beschreibe. Es gibt auch Flugzeuge die trudeln weiter ohne das die Ruder ausgeschagen sind und es gibt welche die trudeln so gern, dass man sie nicht dazu bringt damit aufzuhören. Um diese Dinge heraus zu finden gibt es Testpiloten und viele spezielle Sicherheitsvorkehrungen, die in keinem Serienflugzeug eingebaut sind. Allerdings müssen nicht alle Flugzeuge auf Trudeln untersucht werden (z.B. Ultraleichtflugzeuge). Deshalb sollte niemand sich selbst zum Testpiloten erheben, wenn er nicht wirklich weiß was er da tut. Also mit Normalflugzeugen als Normalpilot "nur": Abkippen - Recovern - Fertig (siehe unten). Im eigenen Interesse!! Trudeln nur mit Flugzuegen die dafür zugelassen sind, denn bei diesen kann man es auch sicher wieder beenden und immer nur mit einer Person an Bord, die sich damit auskennt!

Wie kommt man wieder raus?
Wenn das Flugzeug über die Nase abkippt, so passiert das, weil bei Überschreiten eines kritischen Anstellwinkels die Strömung an der Tragfläche komplett oder teilweise abgelöst ist. Gegenmittel ist dann in erster Linie die Verringerung des Anstellwinkels. Das macht man durch Nachlassen/Drücken des Steuerknüppels nach vorn. Das Flugzeug beschleunigt dann zügig. Sobals eine sichere Geschwindigkeit größer als 1,3 x Vs erreicht ist wird durch Ziehen des Steuerknüppels nach hinten das Flugzeug abgefangen. Dass sollte nicht zu spät geschehen, damit man die zulässige Höchstgeschwindigkeit (Vne) nicht über schreitet, andererseits sollte das nicht zu abrupt geschehen, damit man das maximal zulässige Lastvielfache (ja nach Flugzeug n=3,5....10) nicht überschreitet. Im Zweifelsfall lieber sanft ziehen und etwas zu schnell werden als das Lastvielfache zu überschreiten
.
Kippt das Flugzeug über eine Tragflügelseite ab, so liegt das daran, dass die Strömung auf einer Seite zu erst bzw.mehr abgelöst hat als auf der anderen. Grund kann ein nicht symmetrischer Flugzustand (Slip) sein,ein krummes/schiefes Flugzeug oder eine Windbö/-scherung. Das Flugzeug fällt bei Abkippen über eine Seite meist in eine mehr oder weniger starke Drehbewegung. In diesem Fall ist ebenfalls zuerst der Anstellwinkel zu verringern und danach oder gleichzeitig mit dem Seitenruder die Rotation zu stoppen. Wichtig ist es dazu oft sich erstmal klar zu werden in welche Richtung man denn gerade dreht. Erst wenn man sich im geradlinigen Sink-/Sturzflug befindet wird wieder durch Ziehen abgefangen. Immer schön angemessen am Steuerknüppel zerren!!
Bei sehr wenig gutmütigen Flugzeugen oder Kunstflugzeugen kann es passieren, dass man sehr agil vom seitlichen Abkippen direkt ins Trudeln fällt. Das ist wie Karussellfahren und verwirrt den Normalpiloten sicherlich erst mal recht stark. Auch hier ist es wichtig zu erkennen in welche Richtung sich das Ganze dreht. Dann beherzt das Seitenruder gegen die Drehrichtung treten. Stellt sich die Drehbewegung ein, dann wird
der Steuerknüppel gedrückt oder zumindest nachgelassen, so dass das Flugzeug Fahrt aufholt, um dann wird wieder gefühlvoll abzufangen.
Je nach Flugzeug kann es sein, dass spezielle Verfahren angewendet werden müssen, um das Trudeln zu beenden. Informationen dazu sind im Fughandbuch zu finden und stehen über Allem was ich hier schreibe! Wenn man unverhofft in eine Trudel-Situation gerät und gerade nichts besseres weiß, so macht es immer Sinn das sogenannte Standardausleitverfahren zu versuchen. Das Standardverfahren wurde in den 1970er und 1980er Jahre mit Hilfe sehr vieler Flugversuche von der NASA aufgestellt. Es funkioniert bei den meisten Flugzeugen in den meisten Fällen, aber nicht immer. Das Verfahren hat die Abkürzung PARE, das steht für
P
ower idle, also als erstes Motorleistung minimieren
A
ileron neutral, also Querruder in Neutrallage bringen
R
udder against turn: Seitenruder entgegen der Drehrichtung treten
Hier kann es Sinn machen eine Pause von wenigen Sekunden einzubauen, da ein gedrücktes Höhenruder selbst unter abgelöster Strömung leiden kann und damit evtl. das Seitenruder abschirmt!
Elevator through neutral: Höhenruder neutral oder gedrückt. wenn die Drehbewegung stoppt  - Abfangen
Die Hinweise zum Querruder und zur Motorleistung im PARE-Verfahren gelten genauso auch für das Abkippen des Flugzeuges, also Leistung = Minimum und Querruder = neutral.

Bei jedem Flugzeug findet man im Flughandbuch das Verfahren, welches zum Ausleiten des Trudeln verwendet werden muss. Dem ist auf jeden Fall zu folgen.
Bei Flugzeugen, deren Trudelverhalten nicht bekannt ist (Prototypen, Ultraleichtflugzeuge) sollte man das Trudeln dringend unterlassen, da es kein echtes Standardverfahren zum Ausleiten gibt. Ein Gesamtrettungssystem (Ultraleichtflugzeug) ist nicht unbedingt geeignet, um einen Trudelzustand zu beenden. Falls es die letze Möglichkeit ist sollte man es aber natürlich auslösen.
Details
Überziehen
Abkippen
Trudeln





Als Überziehen bezeichnet man den Zustand in dem der Anstellwinkel des Flugzeugs so hoch ist (durch Ziehen am Steuerknüppel), dass die Luftströmung zum Großteil nicht mehr dem Verlauf der Flügeloberfläche folgen kann.
Die Ursache ist einfach vorstellbar. Luft hat eine  Masse (ca. 1,2kg pro Kubikmeter) und somit auch eine Massenträgheit. Die Luft möchte also am liebsten ruhig herum stehen oder sich einfach geradeaus bewegen. Keine Kurven, keine Beschleunigung oder Bremsung. So wie ein träger Mensch auch keine wilde Bewegung mag.
Liegt der Flügel nun mit kleinem Anstellwinkel flach im Wind, so braucht die Luft nur an der runden Nase etwas nach Oben und Unten ausweichen und strömt dann an den relativ geraden Flächen des Flügels entlang nach hinten.
Ist der Anstellwinkel höher, so strömt die Luft auf der Unterseite des Flügels immer gegen die Flügelfläche - man muss sie zwar zwingen, aber sie kann nicht anders als der Oberfläche zu folgen.
Auf der Oberseite ist es so, dass die Luft erst um die runde Nase herum muss und dann auch noch hinten am Flügel wieder herunterströmen soll. Bis zu einem Grenzwert kann man die Luft noch dazu überreden. Irgendetwas muss ja da sein, wo sonst keine Luft wäre und irgendwie klebt die Luft auch etwas an der Flügeloberfläche, wie Wasser, das um Deinen Finger herum läuft, wenn Du ihn ganz vorsichtig an den Strahl unter dem Wasserhahn hälst (Coanda-Effekt).
Ist der Anstellwinkel nun aber zu groß, so lässt sich die Luftmasse nicht mehr vom geraden Weg nach hinten abbringen. Das ist so als ob ein Auto zu schnell um die Kurve will. Die Luft löst sich von der Oberfläche ab und purzelt gerade nach hinten davon - so wie das Auto sich von der Fahrbahn löst und geradewegs aus der Kurve fliegt.
Man spricht dann von einer Strömungsablösung, denn die Luftströmung hat sich ja von der Flügelfläche abgelöst.
Das fängt zuerst an der Hinterkante des Flügels an, weil die Luft erst noch einen Teil des Weges schafft. Wird der Anstellwinkel weiter erhöht löst sich die Luft aber immer weiter vorn ab. Es wird also stückweise immer mehr. Dadurch geht auch Stückweise immer mehr Auftrieb verloren, denn der Auftrieb wird dadurch erzeugt, dass die Luft vom Flügel nach unten abgelenkt wird. Löst sich die Luft und strömt geradeaus, dann gibt es an dieser Stelle keinen Auftrieb.
Das passiert aber niemals am ganzen Flügel gleich und gleichzeitig. Der Grund dafür ist, dass die Strömung und der Anstellwinkel am Flügel überall ein bisschen anders sind, weil ja auf einer Seite noch der Rumpf am Flügel hängt. Da muss die Luft auch irgendwie herumströmen. Auf der anderen Seite ist der Flügel plötzlich zu Ende - das hat auch eine Auswirkung auf die Strömung um den Flügel. Und dann gibt es noch Streben, Tandeckel, und Propellerwirbel... Im Optimalfall fängt die Strömungsablösung innen am Rumpf an und wandert erst bei noch höheren Anstellwinkeln nach außen. So bleiben die Querruder und Flügelspitzen am längsten in anliegender Strömung und stabilisieren das Flugzeug.
In einigen Fällen, in denen die runde Nase des Flügels nicht gut geeignet ist um von der Luft umströmt zu werden kann die Luft auch schlagartig an der Vorderkante ablösen. Das ist meistens der Fall, wenn die Nase des Flügels zu spitz ist. Das ist schlecht für die Kontrolle des Flugzueges, weil dann plötzlich sehr vie Auftrieb verloren geht.
Sobald eine merkbare Strömungsablösung mit Einbruch des Auftriebs stattfindet redet man vom Überziehen.
Das kann bei ganz verschiedenen Geschwindigkeiten stattfinden. Bei hohen Geschwindigkeiten muss man aber sehr stark am Steuerknüppel reissen, deshalb ist es einfacher bei niedrigen Geschwindigkeiten zu erreichen.
Das Abkippen ist die direkte Folge des Überziehens. Bricht der Auftrieb am Flügel zusammen, so stimmt auch das Gleichgewicht des Flugzeugs nicht mehr. Das Flugzeug fängt dann an zu Fallen. Da der Schwerpunkt des Flugzeugs recht weit vorn ist fällt ein Flugzeug in der Regel nach vorn, also mit der Nase voraus nach unten.
Kurz und knapp
- Anweisungen im Flughandbuch beachten - sie stehen über Allem was ich hier schreibe!
- Überziehen, Abkippen und Trudeln immer nur in ausreichender Sicherheitshöhe (Überziehen größer 3000ft GND, Trudeln größer 5000ft GND) mit einem erfahrenen Piloten und einem dafür zugelassenen Flugzeug
- Fahrt im Geradeausflug minimieren soweit es geht
für Überziehen:
- einfach warten bis das Flugzueg die Nase runter nimmt oder über eine Fläche kippt
- dann sofort Höhenruder nachlassen und wenn nötig mit Seitenruder gegen die Drehrichtung steuern
- wenn Drehung stoppt - sofort sanft abfangen
für Trudeln:
- wenn Höhenruder voll gezogen ist, dann in das Seitenruder treten (bis Vollausschlag)
- Höhenruder und Seitenruder je nach Flugzeug (Flughandbuch!) am Vollausschlag halten so lang getrudelt werden soll
- zum Beenden: Motorleistung minimal, Querruder neutral, Seitenruder voll entgegen einer eventuellen Drehung, Pause, Höhenruder neutral oder gedückt
- wenn Drehung stoppt - sofort sanft abfangen

Viel Spaß!
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