Die Gleitzahl eines Flugzeugs, was ist das ?
Die Gleitzahl ist das Verhältnis Auftrieb zu Widerstand. Ein Verkehrsflugzeug gleitet 17 bis 20 km pro 1.000 m Höhenverlust ohne Triebwerk.
Die Gleitzahl eines Flugzeugs ist das Verhältnis zwischen Auftrieb und Widerstand (L/D-Verhältnis). Sie gibt die horizontale Strecke an, die pro verlorener Höheneinheit im Gleitflug zurückgelegt wird. Ein modernes Verkehrsflugzeug weist eine Gleitzahl von 17 bis 20 auf, mit 1.000 m Höhe kann es 17 bis 20 km ohne Motor gleiten. Dieses Konzept erklärt, warum ein Flugzeug bei einem Triebwerksausfall „nicht wie ein Stein fällt", es gleitet, und sogar ziemlich gut.
Viele ängstliche Passagiere stellen sich vor, dass das Flugzeug bei Triebwerksausfall sofort abstürzt. Das ist ein zäher Irrtum. In Wirklichkeit gleitet ein Flugzeug, und oft über bemerkenswerte Strecken. Um dieses Phänomen zu verstehen, muss man das Konzept der Gleitzahl beherrschen. Um die Flugphysik allgemein zu vertiefen, lies unseren Artikel, Wie fliegt ein Flugzeug ?.
Was ist die Gleitzahl eines Flugzeugs ?
Die Gleitzahl ist eine fundamentale aerodynamische Eigenschaft, definiert als das Verhältnis zwischen Auftrieb (Kraft nach oben) und Widerstand (Vortriebsbremse). Je höher dieses Verhältnis ist, desto aerodynamisch effizienter ist das Flugzeug. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt zur Aerodynamik erklärt diese Prinzipien detailliert.
Konkret, wenn ein Flugzeug eine Gleitzahl von 18 hat, bedeutet das, dass es im Gleitflug bei abgeschalteten Triebwerken 18 Kilometer horizontal pro Kilometer verlorene Höhe zurücklegt.
Ein einfaches Beispiel
Stell dir ein Flugzeug im Reiseflug in 10.000 Metern Höhe vor. Wenn seine Triebwerke ausgehen, verfügt es theoretisch über 180 km Gleitstrecke, das ist die Distanz zwischen Berlin und Magdeburg, hin und zurück. Natürlich müssen die Piloten den Sinkflug managen, ein Gelände finden und manövrieren, aber die Marge ist beträchtlich.
Wie berechnet man die Gleitzahl ?
Die Formel ist einfach, Gleitzahl = zurückgelegte horizontale Strecke / verlorene Höhe.
In der Praxis berechnen Luftfahrtingenieure die Gleitzahl, indem sie den Auftriebsbeiwert (CL) durch den Widerstandsbeiwert (CD) bei einer gegebenen Geschwindigkeit teilen. Jedes Flugzeug hat eine maximale Gleitzahlgeschwindigkeit, die Geschwindigkeit, bei der das Verhältnis Auftrieb/Widerstand optimal ist.
Die Faktoren, die die Gleitzahl beeinflussen
- Die Form und Streckung der Tragfläche, eine lange, schlanke Tragfläche erzeugt weniger induzierten Widerstand
- Die Fluggeschwindigkeit, jedes Flugzeug hat eine optimale Geschwindigkeit zur Maximierung seiner Gleitzahl
- Die Konfiguration des Flugzeugs, eingefahrene Klappen, eingezogenes Fahrwerk, alles, was den Luftstrom stört, reduziert die Gleitzahl
- Das Gewicht, entgegen der Intuition beeinflusst das Gewicht die Gleitzahl nicht direkt, es verändert die Gleitgeschwindigkeit, nicht die Strecke
Vergleichstabelle der Gleitzahlen
Hier indikative Werte für verschiedene Luftfahrzeugtypen, gemäß den von Airbus-Aerodynamik und der Fachliteratur veröffentlichten Daten :
| Luftfahrzeugtyp | Typische Gleitzahl | Gleitstrecke (Höhe 1.000 m) |
|---|---|---|
| Airbus A320 | 17:1 | ~17 km |
| Boeing 747 | 17–19:1 | ~18 km |
| Leichtflugzeug (Cessna) | 9:1 | ~9 km |
| Moderner Segelflieger | 50–70:1 | ~60 km |
| Space Shuttle | 4,5:1 | ~4,5 km |
Wozu dient die Gleitzahl in der Luftfahrt ?
Sicherheit bei Triebwerksausfall
Es ist die beruhigendste Anwendung. Ein modernes Verkehrsflugzeug mit einer Gleitzahl von 18 verfügt aus 10.000 m Höhe über eine potenzielle Landezone mit einem Radius von 180 km. Die Piloten verfügen über präzise Verfahren, um diese Art von Situation zu managen. Um die Leistung im Reiseflug besser zu verstehen, lies, Wie hoch fliegt ein Verkehrsflugzeug ?.
Leistung für Segelflugzeuge
Für Segelflugzeuge ist die Gleitzahl der Leistungsindikator Nummer eins. Ein Wettkampfsegelflugzeug mit einer Gleitzahl von 60 kann aus 10.000 m Höhe 600 km zurücklegen, das ist die Grundlage der Segelflugwettkämpfe.
Energieeffizienz der Verkehrsflugzeuge
Eine hohe Gleitzahl bedeutet weniger Widerstand, also weniger nötigen Motorenschub, also weniger Treibstoffverbrauch. Deshalb investieren die Hersteller massiv in die Aerodynamik. Lies unseren Artikel zur Geschwindigkeit, um zu verstehen, wie diese Parameter zusammenspielen, Wie schnell fliegt ein Verkehrsflugzeug ?.
Bemerkenswerte historische Beispiele
Der Gimli-Glider-Flug (1983)
Eine Boeing 767 von Air Canada findet sich in 12.500 m Höhe über Manitoba (Kanada) ohne Treibstoff wieder. Die Piloten nutzen die natürliche Gleitzahl des Flugzeugs, um über mehr als 100 km zu gleiten und das Flugzeug auf einer alten Militärpiste in Gimli zu landen. Keine Toten unter den 69 Personen an Bord.
Air Transat Flug 236 (2001)
Ein Airbus A330 auf der Strecke zwischen Toronto und Lissabon erleidet einen Treibstoffmangel über dem Atlantik. Die Crew lässt das Flugzeug mehr als 19 Minuten lang über 120 km gleiten und landet auf den Azoren. Die 306 Passagiere sind unverletzt. Der Stern zu diesem Vorfall hat den Fall ausführlich beschrieben.
Wunder auf dem Hudson (2009)
Ein Airbus A320 von US Airways verliert seine beiden Triebwerke nach einer Kollision mit Gänsen in nur 850 m Höhe über New York. Kapitän Sullenberger nutzt die verfügbaren 3 Minuten Gleitflug, um das Flugzeug auf dem Hudson zu landen. Null Opfer unter den 155 Personen an Bord.
Die Evolution der Gleitzahl im Lauf der Geschichte
Zu Beginn der Luftfahrt wiesen die ersten Doppeldecker Gleitzahlen von 5 bis 8 auf. Heute erreichen moderne Flugzeuge wie der Airbus A350 oder die Boeing 787 Gleitzahlen von 20 bis 23. Dieser spektakuläre Fortschritt ist das Ergebnis von Jahrzehnten der Forschung in Aerodynamik, Verbundwerkstoffen und Steuerungssystemen. Der Geo zu Luftfahrt-Innovationen berichtet regelmäßig über diese Fortschritte.
FAQ, Die Gleitzahl eines Flugzeugs
Kann ein Flugzeug wirklich ohne Triebwerk gleiten ?
Ja, jedes Flugzeug kann gleiten. Die Gleitzahl bestimmt einfach die verfügbare Strecke. Ein Verkehrsflugzeug hat in der großen Mehrheit der Pannenszenarien eine ausreichende Gleitzahl, um einen Ausweichflughafen zu erreichen.
Ist die Gleitzahl bei allen Geschwindigkeiten gleich ?
Nein. Jedes Flugzeug hat eine maximale Gleitzahlgeschwindigkeit, außerhalb dieses Bereichs verschlechtert sich die Gleitzahl. Die Piloten kennen sie und nutzen sie präzise bei den Verfahren zum Triebwerksausfall.
Warum haben Segelflugzeuge eine viel bessere Gleitzahl als Verkehrsflugzeuge ?
Segelflugzeuge sind ausschließlich zum Gleiten konzipiert, sehr lange Tragflächen, ultraschlanker Rumpf, keine Vorsprünge. Verkehrsflugzeuge müssen Passagiere, Fracht, Triebwerke transportieren, unvermeidliche aerodynamische Kompromisse.
Möchtest du entspannt fliegen ?
Zu verstehen, wie ein Flugzeug funktioniert, ist eines der wirksamsten Werkzeuge gegen Flugangst. Mache unseren kostenlosen Fragebogen, um dein Anxietyniveau zu bewerten, Flugangst testen.
Oder entdecke unsere Online-Ausbildung, um zu lernen, entspannt zu fliegen.