Dynamic Soaring - Dynamisches Segelfliegen

Dynamic Soaring - Dynamisches Segelfliegen
Entdeckt wurde das „Dynamic Soaring“ eher zufällig, indem beim Landeanflug am Hang
immer wieder das Phänomen auftrat, dass ferngesteuerte Segelflugmodelle beschleunigen
anstatt Geschwindigkeit abzubauen und zu landen. Beim „Dynamik Soaring“ wird dieser
Effekt systematisch genutzt, indem abwechselnd zwischen der vom Wind angeströmten
Luvseite des Hanges und dem sich einrollenden Leewirbel auf der Rückseite des Hanges eine
kreisförmige Flugbahn geflogen wird. Die zum Erreichen der sehr hohen
Fluggeschwindigkeiten notwendige Energie stammt dabei aus der Windenergie, die beim
Eintritt des Flugmodells in die angeströmte Luvseite des Hanges auf das Modell übertragen
wird. Auf der Rückseite des Hanges ergibt sich ein in Richtung Luvseite eindrehender Wirbel,
der die gleiche Wirkung hat wie die Luvseite des Hanges. Beim „Dynamic Soaring“ wird also
stets zwischen Lee- und Luvseite des Hanges geflogen. Die Flugbahn entspricht im günstigsten
Fall einem idealen Kreis der möglichst horizontal geflogen werden sollte. Da die Energie aus
dem Wind stammt, ist eine hohe Windgeschwindigkeit für das Erreichen hoher Fluggeschwindig keiten erforderlich.
Problematisch beim „Dynamic Soaring“ ist die Tatsache, dass das Flugzeug bei einem einzigen
Vollkreis zweimal die Grenzschicht des Hanges durchqueren muss, bei der es zu sehr starken
Turbulenzen kommen kann. Diese können so stark sein, dass das Flugmodell im Bruchteil
einer Sekunde die Flugbahn ändert, „im Boden“ einschlägt oder aber schlichtweg in der Luft
„explodiert“. Die strukturelle Festigkeit ist mitentscheidend dafür, ob das Flugmodell die
gewünschte Geschwindigkeit überhaupt erreichen kann bzw. diese „überlebt“. Der massive und
intelligente Einsatz von mit Epoxidharz verstärkten Kohlefasern ermöglicht den Bau solcher
Flugzeuge. Messungen mit dem Kinetic_DP ergaben bei einem Vollkreis von
3 Sekunden Dauer, 64 km/h Windgeschwindigkeit und 640 km/h Fluggeschwindigkeit eine bis
zu 80-fache Erdbeschleunigung!
Problematisch ist die Erfassung der geflogenen Geschwindigkeiten. Das übliche Vorgehen zur
Ermittlung der Fluggeschwindigkeit über den Staudruck mittels eines Pitorohres bzw. einer
Staudrucksonde ist beim „Dynamic Soaring“ wegen des sich ständig ändernden Staudrucks
nicht möglich. Die GPS-gestützte Ermittlung der Fluggeschwindigkeit ist ebenfalls nicht
möglich, da die erforderlichen Geräte zu langsam und zu groß sind. Die einzig praktikable
Lösung ist daher die Erfassung mittels geeigneter Radarpistolen. Da diese jedoch nur die
Geschwindigkeit ermitteln, mit der sich das Flugzeug auf das Radargerät zubewegt, das
Flugzeug jedoch stets einen Kreis fliegt, wird die gemessene Geschwindigkeit immer kleiner
sein, als die tatsächlich geflogene.
Die höchste bisher gemessene Geschwindigkeit beträgt 753 km/h (2. Februar 2011). Es besteht
aber kein Zweifel daran, dass schon bald Fluggeschwindigkeiten von 830 km/h erreicht werden
können. Bei dieser Geschwindigkeit wird die Luft zunehmend kompressibel, wodurch der
Luftwiderstand sprunghaft ansteigt. Es treten auf der Profiloberseite Verdichtungsstöße auf, die
vom Übergang aus dem Über- in den Unterschallbereich am Tragflügelprofil herrühren und ein
weiteres Beschleunigen des Flugzeuges stark behindern. (Dirk Pflug, Mitentwickler der
Kinetic DP)