Horizontalkurve
In einer Horizontalkurve (Level Turn) fliegt das Flugzeug einen Kreisbogen bei konstanter Höhe. Aus dem Auftriebsvektor wird eine zentripetale Komponente für die Kurvenbewegung abgeleitet.
Kräfte in der Kurve
Lift-Vektor-Zerlegung
Bei Bank-Winkel φ:
- Vertikale Komponente: L · cos(φ) — muss Gewicht ausgleichen.
- Horizontale Komponente: L · sin(φ) — wirkt als zentripetale Kraft.
Gleichgewichtsbedingungen
- Vertikal: L · cos(φ) = W
- Horizontal: L · sin(φ) = m · v² / r
Aus (1): L = W / cos(φ)
→ Der Lift muss größer sein als das Gewicht, damit die vertikale Komponente das Gewicht ausgleicht!
Lastfaktor (Load Factor)
n = L / W = 1 / cos(φ)
| Bank-Winkel φ | n = 1/cos(φ) | Physikalisches Gefühl |
|---|---|---|
| 0° | 1,00 | normal |
| 15° | 1,04 | kaum spürbar |
| 30° | 1,15 | leicht "schwer" |
| 45° | 1,41 | merkbar "schwer" |
| 60° | 2,00 | doppeltes Gewicht spürbar |
| 70° | 2,92 | sehr schwer |
| 80° | 5,76 | extrem |
| 90° | ∞ | unmöglich (Vne übersteigt CL_max) |
Stall-Speed in der Kurve
Da CL_max konstant ist und für die Kurve n · W an Lift erforderlich ist:
Vs(n) = Vs · √n = Vs · √(1/cos φ)
| Bank | n | Vs(n) (für C172 Vs = 50 KIAS) |
|---|---|---|
| 0° | 1 | 50 KIAS |
| 30° | 1,15 | 54 KIAS |
| 45° | 1,41 | 59 KIAS |
| 60° | 2,00 | 71 KIAS |
| 75° | 3,86 | 98 KIAS |
→ In einer 60°-Bank-Kurve stallt das Flugzeug bereits bei 71 KIAS statt bei 50 KIAS Geradeflug!
Praktische Pilot-Technik
Coordinated Turn
- Aileron für Bank-Initiation.
- Rudder koordiniert (gegen Adverse Yaw).
- Elevator für Pitch — leichten Yoke-Zug, um Höhe zu halten.
- Power-Erhöhung falls nötig bei steileren Kurven (kompensiert höheren Drag).
Power-Bedarf
- Bank > 30°: Power-Erhöhung nötig (mehr Induced Drag durch höhere CL).
- C172 bei 45° Bank: typisch +200-300 RPM für Höhenhaltung.
Roll-Out-Verfahren
- Aileron entgegen (gegen Roll richtung).
- Rudder koordiniert (gegen Adverse Yaw der Aileron-Bewegung).
- Elevator entlasten (Pitch zurück auf Cruise).
- Power zurück auf Cruise-Setting.
Standard-Bank-Werte
| Kurven-Phase | Bank-Winkel |
|---|---|
| Pattern (Volte) | 20°-30° |
| Cross-country Kurve | 15°-20° |
| Steiler Turn | 45° |
| Übung (Skill Test) | 45° |
| Aerobatic (extrem) | 60°-90° |
Steep Turn-Übung (Skill Test): typisch 45° Bank, 360° Drehung, Höhenhaltung ±100 ft.
Sicherheits-Aspekte
Spiral Dive aus der Kurve
- Bei nicht-koordinierter Kurve mit zu viel Pitch-Up: Bank wird automatisch enger ohne weiteren Aileron-Input.
- Falscher Reflex: noch mehr Yoke ziehen → Bank verstärkt sich → Graveyard Spiral.
- Korrekt: Aileron für Wings-Level, dann Pitch entlasten.
Spin durch Stall in Bank
- Bei zu niedriger Speed in Bank: eine Tragfläche stallt zuerst → Spin.
- Klassischer Unfall: Base-to-Final Stall-Spin bei zu engem Bank.
- Prävention: speed-Reserve = mindestens 1,3 × Vs für Bank-Winkel.
Beispiel-Rechnung
Flugzeug: Cessna 172. Bank-Winkel 30°. Gewicht 1043 kg.
- n = 1/cos(30°) = 1,155.
- L erforderlich = n · W = 1,155 × 1043 × 9,81 ≈ 11.825 N.
- Im Geradeflug (n=1): L = 1043 × 9,81 ≈ 10.234 N.
- Lift-Erhöhung um 16 % → mehr CL → mehr α → mehr Induced Drag → mehr Power nötig.
CG-Position und Kurven
- CG vorne: höherer Yoke-Force für Pitch-Halt in Kurve.
- CG hinten: niedrigerer Yoke-Force, aber weniger stabil.
Höhenmesser-Korrektur in Kurve
- Im steilen Bank (>60°) kann Pitot/Statik-System leichte Fehler zeigen — meist klein.
- POH konsultieren für Spezifika.