Warum fliegt ein Flugzeug?
In einem Satz: Weil es Höhe in Fahrt umwandelt. Oder etwas wissenschaftlicher ausgedrückt: Es wandelt potentielle Energie in kinetische Energie um. Denn genau wie jeder andere Körper, den man von seiner Unterlage nach oben befördert, hat ein Flugzeug auch das Bestreben nach unten zu fallen. Allerdings kann ein Flugzeug diesen freien Fall in eine horizontale Bewegung umwandeln.
Dies wird durch die Tragflächen und deren Profil ermöglicht. Ein angeströmter Flügel erzeugt nämlich Auftrieb, welcher die Flugbahn in die horizontale bringt.
Die Luft auf der Flügeloberseite erzeugt einen Sog und die Luft auf der Unterseite „drückt“ das Flugzeug nach oben. Je nach Profil und Spannweite funktioniert das so gut, dass die Gleitbahn sehr flach wird. Moderne Segelflugzeuge erreichen so ein Gleitverhältnis von bis zu 1:60, das bedeutet, dass das Flugzeug aus 1000m Höhe etwa 60 km weit fliegen kann.
Wie bleibt man oben?
Da ein Segelflugzeug keinen Motor hat, der den ständigen Höhenverlust wieder
ausgleichen kann, wird jedoch immer Energie von außen benötigt. Dazu gibt es in der Natur drei Möglichkeiten; Thermik, Hangaufwind und Wellenaufwind.
Die wichtigste Aufwindquelle ist in unserer Gegend die Thermik. Wenn sich Blasen mit warmer Luft am Boden lösen, entsteht ein Aufwind, den man sich wie einen Schlauch mit aufsteigender, warmer Luft vorstellen kann. In diesen Aufwinden, welche auch als „Bärte“ bezeichnet werden, können Steigwerte von bis zu 5 m/s entstehen. Der Segelflieger kreist dann in diesen Gebieten, um den Aufwind voll nutzen zu können. Thermik wir meist durch eine Cumuluswolke angezeigt, welche sich am oberen Ende bildet.
Eine weitere recht häufige Aufwindart ist der Hangaufwind. Wenn Wind senkrecht auf einen Hang trifft, wird sie nach oben abgelenkt und nimmt eine vertikale Richtung ein. Der Pilot wird also parallel zum Hang fliegen um möglichst viel Energie aufzunehmen. An der windabgewandten Seite des Hangs wird die Luft jedoch dem Bergverlauf folgen und Abwind erzeugen.
Die dritte Aufwindart ist die Welle. Sie ist etwas schwieriger zu verstehen. Ihre Grundlage ist wieder der Hangaufwind, jedoch geht es hier noch weiter. Nachdem die Luft hinter dem Hang wieder abwärts geströmt ist, schaukelt sie sich im Tal auf und bildet einen stärkeren Aufwind als der vorherige. Im Idealfall befindet sich hinter der ersten Hangkette eine weitere. Die Windströmung wird an der zweiten Bergkette dann einen deutlich stärkeren Aufwind bilden. Dabei können Steigwerte von 15m/s und mehr entstehen und es konnten durch Wellensysteme schon Rekordhöhen von über 15000 Metern erreicht werden.
