Stall (Strömungsabriss)

Stall — Strömungsabriss

Stall (Strömungs­abriss) tritt auf, wenn der Anstellwinkel α den kritischen Wert α_stall überschreitet und die Grenzschicht auf der Oberseite des Flügels massiv ablöst. Resultat: dramatischer Auftriebs­verlust und starker Widerstands­anstieg.

Mechanismus

Bei kleinem α: Strömung folgt sauber dem Profil. Druck oben < unten → Auftrieb.

Bei kritischem α (α_stall, ca. 14–18°): Adverser Druckgradient auf der Oberseite wird zu groß → Grenzschicht hat nicht genug Energie, dem Druckgradient zu folgen → Ablösung.

Über α_stall: massive Strömungsablösung → großer Wirbelbereich oberhalb Profil → CL fällt schlagartig, CD steigt stark.

Symptome eines bevorstehenden Stalls (Stall-Warnung)

1. Stall-Warnhorn (akustisch, mechanisch oder elektrisch).
2. Buffet (Vibration in Yoke und Rumpf) — Wirbel-Ablösung wird in der Struktur fühlbar.
3. Steuer­wirkung schwammig (mushy controls) — Ailerons reagieren weniger präzise.
4. Nase will sinken trotz Pitch-Up — der Pilot muss immer mehr Yoke ziehen.
5. Geschwindigkeit fällt unter Vs.

Was ist NICHT der Auslöser?

Wichtig: Stall ist NICHT durch zu niedrige Geschwindigkeit verursacht. Es ist zu hoher Anstellwinkel.

Du kannst stallen bei ANY airspeed, wenn α zu hoch wird:

• Accelerated Stall: in Kurve mit hohem Bank-Winkel (Lastfaktor n → höheres CL nötig).
• Pull-up nach Sturzflug: hohe Pitch-Rate, hoher α momentan.
• Wind Shear: plötzlicher IAS-Verlust mit hohem α.

Stall-Geschwindigkeit Vs

Vs = √(2·W / (ρ·S·CL_max))

Vs hängt ab von:

• Gewicht W: Vs ∝ √W → 21% mehr Gewicht → 10% mehr Vs.
• Last­faktor n: bei Bank/Pitch-Maneuver wirkt n statt 1 → Vs(n) = Vs · √n.
• Konfiguration: Klappen, Fahrwerk, Vereisung.
• Höhe: über IAS bleibt Vs konstant (ρ kürzt sich nicht raus, aber IAS ist auf ρ₀ normiert).

Beispiel C172:

• Vs0 (Klappen voll) = 48 KIAS (PoH typisch).
• Vs1 (Klappen ein) = 51 KIAS.
• In 60°-Bank-Kurve (n = 2): Vs = 51 × √2 ≈ 72 KIAS.
• Bei MTOM → 100% Vs; bei 80% Gewicht → Vs ≈ 51 × √0,8 ≈ 46 KIAS.

Stall-Recovery — Standard­verfahren (FAA, EASA)

Erkennung

• Stall-Warnhorn / Buffet / Nase sinkt → sofort handeln.

Recovery (FAA Airplane Upset Recovery Training Aid Rev. 3)

1. Pitch — Yoke nach VORN (reduziere α) — wichtigster Schritt.
2. Power — voll (Throttle FULL).
3. Roll — Wings level (Ailerons koordiniert mit Rudder).
4. Höhe abbauen falls nötig (kurzer Sinkflug akzeptabel, Hauptsache aus dem Stall).
5. Wieder Auftrieb: erst, wenn α < α_stall.

Wichtig: Bei vielen GA-Flugzeugen ist Power eher sekundär — der wichtigste Schritt ist Yoke nach vorn. POH konsultieren.

Spin (Vertiefung in nächster Lesson)

Wenn ein Flügel früher stallt als der andere (asymmetrisch), kann Autorotation entstehen → Spin (Trudeln).

Wing Design für gutmütiges Stall-Verhalten

• Washout (Wing twist nach unten am Tip) → Wurzel stallt zuerst, Aileron-Steuerung am Tip bleibt erhalten.
• Stall Strip an der Wurzel — provoziert frühzeitigen Wurzel-Stall.
• Wash-out + Cambered LE für Schulflugzeuge wie C172.

Stall-Recovery in Hub/Klappenstellung

• Klappen ein beim Stall — Stall-Speed höher, aber stabiler.
• Klappen voll beim Stall — Vs niedriger, aber Recovery erfordert besondere Vorsicht (Klappen-Strömungsabhängigkeit).
• POH-spezifisch üben.

Pilot-Training (FCL.235 Skill Test)

Stall-Übungen sind PFLICHT im PPL-Training:

• Power-on Stall (Cruise → Stall).
• Power-off Stall (Approach → Stall).
• Approach Stall (Klappen voll).
• Im Bank-Stall (Coordinated Turn → Stall).

Jedes mit korrekter Recovery-Demonstration.