Nachdenken über ... den Beschleuniger

Beschleuniger: "Mechanische Vorrichtung, die es dem Pilot ermöglicht, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu beschleunigen."

Beim Gleitschirmfliegen hat ein Beschleuniger genau die gleiche Funktion: Er erhöht die Luftgeschwindigkeit des Fluggeräts. Dieses Zubehörteil, das den Anfänger in seiner Verwendung erschrecken kann, kann sich in vielen Fällen als nützliche Hilfe erweisen. Wie jedes Werkzeug muss man es gut kennen, um zu lernen, wie man es richtig einsetzt und nicht unnötig Angst vor ihm hat.
Wir werden versuchen, seine Funktionsweise zu entschlüsseln, die Auswirkungen auf das Verhalten des Flügels zu erklären und schließlich zu erklären, wann und wie man ihn einsetzen sollte.

I.- Einige Begriffe aus der Aerodynamik ... :

Um die Funktionsweise des Beschleunigers und die Auswirkungen auf seine Verwendung zu verstehen, ist es wichtig, einige aerodynamische Begriffe verinnerlicht zu haben, insbesondere jene, die sich auf die Geschwindigkeitspolare, die Fluglage und den Anstellwinkel beziehen.

I.1- Geschwindigkeitspolare:

Die Geschwindigkeitspolare ist ein Diagramm, das die vertikale Luftgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der horizontalen Luftgeschwindigkeit eines Luftfahrzeugs im stabilisierten Geradeausflug (Gleitschirm, Hängegleiter, Segelflugzeug, ...) beschreibt. Mithilfe dieser Kurve lassen sich die verschiedenen Flugzustände eines Freiflugschirms veranschaulichen und die Gesamtheit seiner Leistungen innerhalb jedes Zustands bestimmen: Geschwindigkeit, Sinkrate, Gleitzahl. Auch wenn die Form im Großen und Ganzen immer gleich bleibt, gibt es einige Besonderheiten, die von der Art des Schirmes (Freizeit, Leistung, Mini, ...) und den erwarteten Flugeigenschaften bei der Konstruktion abhängig sind.
Diese Kurve wird als grafische Darstellung der Leistung des Segels betrachtet. Wenn Sie diese Kurve gut verstehen, können Sie die Auswirkungen des Beschleunigers, wie wir sie im Folgenden beschreiben, besser nachvollziehen. Wir wollen uns hier auf die Beschleunigung konzentrieren, ohne jedoch zu sehr ins Detail zu gehen.

Die verschiedenen Flugregime werden jeweils durch einen Bereich in der Grafik definiert :

Die bemerkenswerte Elemente, die man sich merken sollte, sind :

- Geschwindigkeiten, die höher sind als die Geschwindigkeit der minimalen Sinkrate, werden als "1. Regime" bezeichnet (absteigender Teil der Kurve).

- Geschwindigkeiten, die unter der Geschwindigkeit der minimalen Sinkrate liegen, werden als "2. Regime" (ansteigender Teil der Kurve) bezeichnet.

- Die Stallgeschwindigkeit (A-Punkt):
Der Stallpunkt befindet sich am linken Ende der Kurve und entspricht der Mindestgeschwindigkeit, die es erlaubt, im Flugbereich zu bleiben. Unterhalb dieser Geschwindigkeit stürzt der Flügel ab und fliegt nicht mehr!

- Die Geschwindigkeit, die der minimalen Sinkrate entspricht (Punkt B):
Dies ist der höchste Punkt der Kurve, der sich im Schnittpunkt der Kurve mit ihrer horizontalen Tangente befindet. Dies ist die Fluggeschwindigkeit, bei der der Sinkflug (vertikal) so langsam wie möglich ist.

- Der Bereich der maximalen Gleitgeschwindigkeit (Zone C):
Dieser Bereich liegt an der Verbindungsstelle zwischen der Geraden durch "0" und der Tangente an die Kurve und entspricht der bestmöglichen Gleitleistung für den jeweiligen Schirm. Wir werden später noch sehen, dass dieser Bereich der maximalen Gleitleistung je nach Flügel unterschiedlich groß sein kann, da die Polare in einem bestimmten Bereich einer geraden Linie gleicht.

- Höchstgeschwindigkeit (Punkt D):
Der Punkt ganz rechts auf der Kurve ist die maximale Geschwindigkeit, die der Schirm erreichen kann, wenn alle möglichen Beschleunigungssysteme benutzt werden. Nach diesem Punkt wird der Flugbereich nicht verlassen, aber man nähert sich der Grenze, die aus Sicherheitsgründen akzeptabel ist.

Die Polare lehrt uns also, dass es einen direkten Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit, Gleitzahl und Sinkrate (d. h. Leistung) gibt. Bei der Verwendung des Beschleunigers muss man sich also der Wechselwirkung zwischen diesen drei Parametern bewusst sein.

I.2- Fluglage und Anstellwinkel:

Damit die aerodynamischen Kräfte zum Tragen kommen und das Fliegen möglich wird, müssen die Luftströme aus dem relativen Wind in einem bestimmten Winkel auf den Schirm treffen: dem Anstellwinkel. Er wird durch die Segelebene und die Richtung des relativen Windes gebildet (entspricht auch in etwa der Flugbahn des Gleitschirms). Dieser Winkel steht in direktem Zusammenhang mit der Fluglage des Gleitschirms, die dem Winkel der Flügelebene mit der Horizontalen entspricht.

Bei der Entwicklung berechnen die Designer je nach Verwendungszweck des Modells (Wettkampf, Acro, Schulung, Streckenflug, ...) eine Trimmung (und damit einen Trimmwinkel), der die nominalen Flugeigenschaften des Segels definiert, d. h. ohne Einwirkung des Piloten. Es gibt keine Norm für diese Einstellung: Sie ist für jedes Schirmmodell spezifisch. Man kann diesen "neutralen" Punkt auf der Polare finden und die nominalen Parameter bestimmen: Reisegeschwindigkeit, Sinkrate und Gleitzahl. Bei modernen Schirmen liegt dieser Punkt in der Regel am Anfang der Zone des maximalen Gleitens (Zone C), sowohl bei Freizeit- als auch bei Leistungsschirmen. Bei Berg- oder Speed-Riding-/Flying-Minischirmen kann dieser Punkt eventuell etwas weiter hinten in der Kurve liegen (zwischen C und D), dann muss man eine gute Dosis Bremse anwenden, um die maximale Gleitleistung zu finden.

II.- Beschleunigen...

Nachdem wir nun (kurz) die aerodynamischen Prinzipien in Bezug auf die Geschwindigkeit eines Gleitschirms besprochen haben, wollen wir uns den Aspekt der Beschleunigung genauer ansehen.
Wenn wir die Geschwindigkeit eines Gleitschirms erhöhen wollen, müssen wir also seinen Neigungswinkel vergrößern, um ihn weiter nach unten zu orientieren. Dafür gibt es heute zwei Systeme: den Fußbeschleuniger und die Trimmer. Beide nutzen das gleiche Prinzip: Sie verformen die Tragegurte, um ihre relative Länge zu verändern und so die nominale Trimmung zu verändern.

Der Fußbeschleuniger ist die gängigste Vorrichtung, mit der heutige Gleitschirme ausgestattet sind. Er besteht aus einer oder mehreren Stangen und ist über ein System von Leinen, die durch Rollen an den Seiten des Gurtzeugs laufen, mit den Tragegurten verbunden. Das Prinzip ist bei allen Gurtzeugen gleich, aber Sie sollten sich über die möglichen Besonderheiten Ihres Gurtzeugs und die richtige Montage des Beschleunigers informieren. Zögern Sie nicht, sich an einen Fachhändler zu wenden, wenn Sie sich nicht sicher sind.

Wenn der Pilot mit den Füßen gegen die Stäbe drückt, werden die Schnüre in Bewegung gesetzt, die das System an den Tragegurten betätigen. Dieses System vergrößert den Neigungswinkel und erhöht die Luftgeschwindigkeit des Flügels. Die Tragegurte A, B und C werden linear oder nicht linear verkürzt. Einige Systeme erlaubten es sogar, die hinteren Tragegurte zu lockern, wenn die vorderen gekürzt wurden. Dieses System wurde jedoch bald aufgegeben, da bei einem Frontklapper das Phänomen verstärkt wurde! Das Zugsystem mit zwei Rollen (in der Abbildung blau) verringert den Kraftaufwand, der auf den Fuß ausgeübt werden muss.

Trimmer funktionieren genau gleich, werden aber von Hand betätigt und ermöglichen es, die Tragegurte in einer bestimmten Position zu blockieren. Sie sind in der Regel an Schirmen angebracht, bei denen die Verwendung eines Fussbeschleunigers kompliziert oder einfach unmöglich ist, wie beim Tandemfliegen oder Speed-Riding (wegen der Skier!). Man findet sie auch bei Paramotorflügeln. Trimmer können dazu dienen, den Schirm mehr aufzurichten oder mehr nach unten zu orientieren. Sie werden entweder an den A-Tragegurten oder an den hinteren Tragegurten oder manchmal auch an beiden positioniert. Ihre Position und ihre Wirkung sind völlig abhängig von der Bestimmung des Segels.
Beim Tandemfliegen zum Beispiel kann man damit die Fluggeschwindigkeit an das Gewicht des Passagiers anpassen. Oder um einen Schirm beim Start spritziger zu machen, wenn es windig ist.

ACHTUNG!

Die Trimmer können also eine relativ präzise Einstellung bieten, aber da sie von Hand bedient werden müssen, können sie einen großen Nachteil darstellen, wenn der Schirm nicht mehr stabil ist, da die Steuerung des Flügels mit den Bremsen erfolgen muss. Das bedeutet, dass man einen Schirm mit einem stärkeren oder schwächeren Anstellwinkel steuern muss, der sich möglicherweise nicht so leicht wieder in den stabilen Flug zurückversetzen lässt. Bei einer stärkeren Neigung wird der Schirm viel lebhafter und die Einklapper werden heftiger.

III.- Aktion - Reaktion!

Es genügt also, den Beschleuniger oder die Trimmer zu betätigen, um die Trimmung und die Neigung zu verändern und dem Segel zu ermöglichen, an Geschwindigkeit zuzulegen. Zwischen Trimm- und Anstellwinkel gibt es zahlreiche und komplexe Wechselwirkungen. In unserem Fall, der sich auf die Beschleunigung und die Erhöhung der Geschwindigkeit bezieht, vereinfachen wir es und gehen davon aus, dass der Anstellwinkel umso kleiner ist, je mehr die Trimmung nach unten neigt.

Wenn man beschleunigt, verschiebt man einen Punkt entlang der Polarkurve nach rechts. Beschleunigen hat also direkte physikalische Folgen (siehe polare Geschwindigkeitskurve):
1.- Erhöhen der Luftgeschwindigkeit
2.- Ändern der Luftgleitzahl
3.- Erhöhen der Sinkgeschwindigkeit
4.- Reduzieren des Anstellwinkels

Allgemeiner gesagt: Wenn man einen Schirm in eine schnellere Fluggeschwindigkeit bringt, werden alle diese Effekte verstärkt, auch die Reaktionen auf das Einklappen. Die Zulassungen verlangen von unseren Gleitschirmen, dass sie bei Reisegeschwindigkeit (nominale Trimmung), aber auch bei verschiedenen beschleunigten Geschwindigkeiten (modifizierte Trimmung) alle Arten von Flugunfällen erleiden. Die Auswirkungen dieser Flugzwischenfälle sind umso heftiger, je höher die Geschwindigkeit ist. Die Bewältigung dieser beschleunigten Vorfälle wird daher komplizierter sein als bei Reisegeschwindigkeit. Es lohnt sich, die Zulassungsberichte genau anzusehen, um die Fälle zu bestimmen, die den Flügel schließlich in diese oder jene Kategorie (A / B / C / D) eingestuft haben. Ein einziger Fall kann ausreichen, z. B. ein großer, asymmetrischer Klapper mit voll ausgefahrenem Beschleuniger. Dies ist nicht unbedingt ein häufiger Fall, aber man sollte sich dessen bewusst sein.

Wenn man den Anstellwinkel verringert, wird man feststellen, dass die Luftströme das Profil mehr und mehr in der Mittellinie des Segels angreifen (geringerer Anstellwinkel), und die Gefahr, dass sie über das Profil hinwegziehen (negativer Anstellwinkel) und zu einem Einklapper führen, steigt. Die Segel sind so eingestellt, dass dies bei ruhiger Luft nicht passiert, aber "tonischere" Windverhältnisse sind für diese Art von Unannehmlichkeiten recht günstig. Dies ist eines der wenigen Risiken bei der Verwendung des Beschleunigers.

IV.- Der Beschleuniger: ein Instrument zur Steuerung :

Das wichtigste Werkzeug an einem Gleitschirm, um die verschiedenen Bewegungen zu kontrollieren, sind die Bremsen. Mit ihnen lassen sich die drei Achsen (Rollen, Gieren, Nicken) steuern. Sie dienen auch dazu, die Geschwindigkeit zu steuern, aber nur in sehr geringem Maße und hauptsächlich, um das Tempo zu drosseln. Wenn wir Geschwindigkeit aufnehmen wollen, haben wir nur sehr wenig Spielraum, wenn wir nur die Bremsgriffe benutzen.
Aber es gibt viele Situationen, in denen es interessant sein kann, je nach Windverhältnissen Geschwindigkeit aufzunehmen, z. B. bei einer schlechten Analyse der aktuellen Bedingungen ...
Die 4 Konsequenzen der Verwendung des Beschleunigers (Abschnitt III) können dann zu wertvollen Verbündeten werden, zusammen oder unabhängig voneinander.

Es gibt 2 Möglichkeiten, den Beschleuniger zu verwenden:
- Als Sicherheitswerkzeug
- Als Leistungswerkzeug.

IV.1- Der Beschleuniger als Sicherheitsinstrument :

Zunächst einmal sollten Sie den Beschleuniger als ein zusätzliches Sicherheitselement Ihrer Gleitschirmausrüstung betrachten. Theoretisch sollten Sie damit nicht in aerologisch problematische Situationen geraten, aber wer weiß? Er könnte Ihnen durchaus nützlich sein, wenn Sie beschleunigen und einige der damit verbundenen Konsequenzen (siehe oben) ausnutzen müssen. Es ist nicht notwendig, diese Experimente in einer gesicherten Umgebung (z. B. Sicherheitstraining) durchzuführen, da sich der Schirm nicht außerhalb des Flugbereichs befinden sollte. Aber wenn Du Deinen Beschleuniger gelassen testen willst, dann eher in ruhiger Luft, hoch über dem Boden und weit entfernt vom Relief und von Hindernissen.

Wie wir bei der Geschwindigkeitspolare gesehen haben, kann das Beschleunigen dazu beitragen, die Gesamtleistung des Flügels zu verschlechtern, vor allem in Richtung des Maximums. Das "Wegfliegen" bleibt daher einer der Hauptgründe, den Beschleuniger als Sicherheitsinstrument zu verwenden. Um sich schneller von einem "unangenehmen" Bereich zu entfernen, um zu verhindern, dass man in die Wolke gezogen wird, oder um einfach gegen den Wind (oder die Brise) anzukämpfen und den geplanten Landeplatz zu erreichen. Der Beschleuniger kann auch mit bestimmten Abstiegstechniken wie den großen Ohren kombiniert werden, um sie noch effektiver zu machen. Sie sollten sich unbedingt mit Fachleuten in Verbindung setzen, um mehr über diese Abstiegstechniken und ihre Anwendung zu erfahren.

IV.2- Der Beschleuniger als Leistungsinstrument :

Bei intermediate-Schirmen ist der Beschleuniger weniger interessant, da sie in der Regel ihre beste Leistung (vor allem die Gleitleistung) ungebremst haben. Bei Wettkampfschirmen ist der Beschleuniger jedoch unerlässlich, um die verschiedenen Fluggeschwindigkeiten je nach den herrschenden Bedingungen zu optimieren. Leistungsschirme haben eine "flachere" Polare, die es ermöglicht, den Beschleuniger zu verwenden und gleichzeitig die beste Gleitleistung über einen mehr oder weniger großen Bereich beizubehalten.
Bei Wettkämpfen, Streckenflügen oder generell bei Leistungsflügen muss man ständig mit dem Ziel, dem Timing und den herrschenden Bedingungen jonglieren. Manchmal ist es besser, an Gleitleistung zu verlieren, um schneller in einen großzügigen Aufwind zu gelangen, oder manchmal ist es besser, die Sinkrate zu optimieren, um in der Thermik Höhe zu gewinnen, bevor man auf das nächste Relief übergeht. Die Fälle sind vielfältig und könnten Gegenstand eines ganzen Kurses sein, aber das ist hier nicht das Thema. Für diejenigen, die das Thema vertiefen möchten, empfehle ich das ausgezeichnete Video von Baptiste LAMBERT über den Mc Cready. Vereinfacht gesagt, können Sie sich merken, dass der Beschleuniger gegen den Wind die Gleitleistung und die Geschwindigkeit gegenüber dem Boden verbessert. Bei beschleunigten Übergängen lernen Spitzen-Piloten sogar, die Nickbewegungen ihres Flügels zu kontrollieren, indem sie mit dem Beschleuniger spielen und im richtigen Moment drücken oder loslassen. Wenn dies nicht möglich ist, verwenden sie die hinteren Tragegurte, da dies weniger Luftwiderstand erzeugt als die Verwendung der Bremsen und die maximale Leistung erhalten bleibt. Wir werden später noch sehen, dass die Bremsen nicht benutzt werden sollten, wenn der Beschleuniger betätigt wird.

V.- Vorsichtsmaßnahmen :

Wie wir bereits gesehen haben, ist der Gebrauch des Beschleunigers nicht so kompliziert, aber er beeinflusst den Flug. Es ist daher wichtig, dass Sie die folgenden Hinweise beachten, um den Beschleuniger sicher zu benutzen:

- Der Beschleuniger muss richtig eingestellt sein, um eine sichere und optimale Nutzung zu ermöglichen. Vorrangig ist zu prüfen, dass die Einstelllänge nicht zu kurz ist und das System nicht ohne willentliche Handlung des Piloten betätigt. Dadurch besteht die Gefahr, dass man beim Fliegen mit einem permanent beschleunigten Flügel dasteht. Um das System über den gesamten Hubbereich nutzen zu können, müssen sich die beiden Rollen an den Tragegurten berühren, wenn die Beine gestreckt sind. Wenn dies nicht der Fall ist und die Rollen noch etwas Weg haben, ist das nicht schlimm und Sie müssen die Einstellung nur beim nächsten Flug anpassen. In der Regel ist die Einstellung in der Luft nicht leicht zugänglich, und Sie müssen etwas Zeit am Portal verbringen, um die Einstellung zu groben und nach einigen Flügen zu verfeinern, um unter realen Bedingungen zu messen, welche Anpassungen Sie vornehmen müssen (verlängern / verkürzen / symmetrisieren). Es ist wichtig, die Tragegurte des betreffenden Schirmes für die Einstellung zu verwenden und nicht das Rollensystem, das eventuell an den Gurten des Portals vorhanden ist, da es möglicherweise anders ist (Abmessungen). Im Leistungsbereich ist diese Einstellung besonders wichtig, da sie es ermöglicht, jede Fluggeschwindigkeit in Abhängigkeit vom verwendeten Beschleuniger-stab und der Polare des Segels anzupassen.

- Bei einem wichtigen Flugzwischenfall ist es wichtig, den Beschleuniger sofort loszulassen, um die induzierten Effekte nicht zu verstärken. Ein und derselbe Klapper (Art und Ausmaß) wird heftiger und komplizierter zu handhaben sein, wenn der Beschleuniger beibehalten wird. Außerdem macht die Verringerung des Anstellwinkels beim Beschleunigen den Schirm empfindlicher und anfälliger für das Einklappen. Daher sollte man in Bodennähe und im Gelände besonders vorsichtig sein. Bei der Verwendung von Trimmern wird es sehr kompliziert oder sogar unmöglich sein, diese bei einem Einklapper schnell zu neutralisieren, und man muss die Situation dann feinfühliger steuern.

- Wenn man den Beschleuniger benutzt, sollte man unbedingt die Bremsen nicht mehr berühren, da man sonst einen Einklapper auslösen könnte! Das mag paradox klingen, ist aber wahr. Ohne zu sehr ins Detail zu gehen, erzeugt das Betätigen der Bremsen einen Unterdruck zur Hinterkante hin, der dann zu einem Rückgang des Schubzentrums führt. Um dieses neue Schubzentrum und den Schwerpunkt des Piloten wieder auszurichten (Pendelsystem), muss der Schirm nach vorne gehen und nicken: Es entsteht die Gefahr eines beschleunigten Frontklapper! Hier wird deutlich, warum die Einstellung der Bremslänge von entscheidender Bedeutung ist. Wenn die Bremse zu kurz eingestellt ist, kann die Hinterkante beim Beschleunigen verformt werden und zu einem beschleunigten Frontklapper führen, ohne dass der Pilot die Bremsen bewusst betätigt hat.
Und wenn man das Gefühl hat, bremsen zu müssen, warum hat man dann beschleunigt? Nun, um den Schirm zu halten, wenn die Bedingungen etwas turbulent sind, was kann man tun, wenn man die Bremsen nicht mehr betätigen darf? Es ist möglich, den Schirm mithilfe der hinteren Tragegurte zu halten, die oft mit kleinen Griffen ausgestattet sind (zumindest bei moderneren Schirmen). Wenn man darauf einwirkt, kann man den Schirm halten, ohne dass die Gefahr besteht, dass er zusammenklappt. Um den Schirm im beschleunigten Zustand zu steuern (ohne die Bremsen zu benutzen), empfiehlt es sich, zusätzlich zu den hinteren Tragegurten auch das Gurtzeug zu steuern. Für Fortgeschrittene ist es auch möglich, das Einklappen zu verhindern, indem man den Beschleuniger dosiert, um die Nickbewegung zu kontrollieren.

Schlussfolgerung :

Man sollte den Beschleuniger nicht als etwas beängstigendes und kompliziertes betrachten. Er ist ein relativ einfach zu bedienendes Werkzeug, für das man sich ein wenig Zeit nehmen sollte, um es zu verstehen und es im Bedarfsfall gelassen einsetzen zu können. Man sollte sich die Zeit nehmen, ihn richtig zu installieren und einzustellen: Seine Wirksamkeit wird im Ernstfall davon abhängen (ähnlich wie beim Rettungsschirm ...).

Jetzt haben Sie genug gelesen!
Gehen Sie fliegen und zögern Sie nicht, Ihren Beschleuniger zu testen, um ihn zu Ihrem besten Verbündeten zu machen!