Aus Wissenschaft und Technik

Akaflieg Stuttgart

Die Akaflieg Stuttgart führt Testflüge für ihr Schleppflugzeug fs35 durch

Zu unseren „TopMeteo-Familienpiloten“ gehört auch die Akademische Fliegergruppe Stuttgart.

Im Jahr 2003 war die Akaflieg Stuttgart auf der Suche nach einem effizienten und sicheren Schleppflugzeug für ihren Verein. Die engagierten Studenten stellten schnell fest, dass die verfügbaren Flugzeuge nicht wirklich für diesen Zweck konstruiert und daher nicht das „perfekte“ Schleppflugzeug waren. Daher beschlossen sie, selbst ein solches Flugzeug zu entwerfen und zu bauen!

Es war offensichtlich ein langes Projekt, an dem im Laufe der Jahre mehr als 60 Studenten beteiligt waren. Sie haben alles selbst gemacht: vom Hauptentwurf bis zur Strukturberechnung und den Baumethoden! Immer mit dem Gedanken an ein sicheres Flugzeug, das ein Segelflugzeug effizient und sicher in den Himmel ziehen kann. Sie entschieden sich für einen Motorsegler, gebaut aus kohlenstoffverstärktem Polymer, mit 17,67m Spannweite und dem neuesten Dieselmotor von Technify/Continental. Das Projekt dauerte viele Jahre, aber schließlich begann der Bau im Jahr 2010. Es war kein leichtes Abenteuer, da das Projekt fast ins Stocken geriet, als der erste Satz Flügel bei einem Belastungstest zu früh brach. Die Studenten führten die Strukturberechnung erneut durch, und dieses Mal hielt der Flügel der erforderlichen Bruchlast stand.

Schließlich absolvierte die fs35 „Harpyie“ ihren Erstflug im Sommer 2019!

Technische Daten:

  • Spannweite: 17,67 m
  • Tragflächenbereich: 16,9 m²
  • Seitenverhältnis: 18,5
  • Länge: 7,5 m
  • Leergewicht: 600 kg
  • Motor: Continental CD-155 (Diesel)
  • Luftschraube: MT 3-flügelig hydraulisch
  • Maximales Startgewicht : 850 kg
  • Reisegeschwindigkeit: 200+ km/h
  • Maximale Steigleistung mit einem einsitzigen Segelflugzeug im Schlepp: 4,7 m

Nach einer kleinen Pause wurden die Testflüge in diesem Sommer mit dem Seitenwindtest zur Beurteilung des Verhaltens des Flugzeugs bei Start und Landung wieder aufgenommen. Diese Tests, mit bis zu 10kt Seitenwind, verliefen sehr gut. Das Team führte auch vor kurzem die notwendige Kalibrierung des Fluggeschwindigkeitsanzeigers durch. Damit wird der Fehler im pitot-statischen System bestimmt. Somit werden die Auswirkungen von Wind und Luftdichte auf die angezeigte Fluggeschwindigkeit (IAS) im Vergleich zur wahren Fluggeschwindigkeit (TAS), extrapoliert aus Geschwindigkeitsmessungen gegenüber Grund (GS), berechnet.

Dies erfordert die „richtige Windgeschwindigkeit“ aus der „richtigen Richtung“, so dass diese Testkampagne stark wetterabhängig ist. Wir als TopMeteo sind wirklich stolz darauf, dass unsere Windprognosen zur Planung dieser Tests und zur Unterstützung dieses engagierten Teams verwendet wurden.

Die Akaflieg testet nun die fs35 in verschiedenen Schwerpunktlagen. Sie können alle ihre Abenteuer auf ihrem Blog verfolgen: https://akaflieg-stuttgart.de/category/fs35-en/

Die deutschen „Akafliegs“ (für Akademische Fliegergruppen) betreiben wissenschaftliche Forschung in den Bereichen neue Entwicklungen, Sicherheit, Konstruktion, Bau sowie Boden- und Flugerprobung von Flugzeugen, hauptsächlich Segelflugzeugen, und fliegen diese dann auch!

Niederschlag und Segelflug-Klimatologie in Deutschland im Jahr 2019

Die Niederschlagsmenge ist ein guter Platzhalter, um Informationen über die Segelflugbedingungen in einer bestimmten Region zu erhalten. Diese Art von Informationen sind auch entscheidend für das Management des Hochwasserrisikos. So haben die nationalen Wetterdienste hochauflösende quantitative Niederschlagswerkzeuge entwickelt.

In Deutschland bietet der DWD kalibrierte Radarbilder für jede Stunde eines Tages an. Ihre Beobachtungen basieren auf Radarreflexionsmessungen[1], die in geschätzte Niederschlagsraten umgewandelt werden. Diese Transformation wird alle 5 Minuten mit dem großen Netz konventioneller Niederschlagsmessgeräte präzise kalibriert (Winterrath et al., 2012).

Diese aufsummierten Niederschlagsinformationen finden sich in unseren Produkten. Sie wird im Abschnitt der „Prognosekarten“ für Heute und in der App TopMetSat als „Gefallener Niederschlag“ bezeichnet und ist für jede Stunde oder aufsummiert für die letzten 24 Stunden verfügbar. Diese zeigt, welche Regionen nasse oder feuchte Böden haben. Sie weisen daher schwächere Bedingungen auf als von den Modellen vorhergesagt. Tatsächlich trocknet die Energie der Sonneneinstrahlung zunächst die nassen Böden aus. Das verbraucht viel Energie. Während dieser Zeit wird die Erdoberfläche nicht ausreichend erwärmt, so dass die Entwicklung der Thermik verzögert und gestört werden kann. Es gilt aber auch, dass im späteren Tagesverlauf mit Ausbreitungen zu rechnen ist, wenn nach dem Verdunsten des Bodenwassers die Thermik in Gang gekommen ist. Daher ist diese Karte ein schöner Bonus, um die tägliche Flugvorhersage zu verfeinern. Vor dem Fliegen nutzen wir selbst gerne die Niederschläge der letzten Stunden in Kombination mit dem Wetterradar, um die Aktivität von Regenzellen zu bewerten.

Segelflug-Klimatologie

Wir haben diesen Artikel mit der Aussage begonnen, dass die Niederschlagsmenge die Segelflugbedingungen stark beeinflussen kann. Nur zum Spaß wollten wir die Regenhäufigkeit im Sommer mit der deutschen Flugsaison vergleichen. Wir programmierten uns durch unsere Archive, um monatliche und saisonale kumulierte Karten für die Regenmenge zu erstellen. Diese nun erstellte Analyse zeigt starke Unterschiede zwischen den Regionen auf. Vor allem in diesem Jahr war Norddeutschland während der typischen Segelflugzeit (April bis August) trockener als der Südteil. Dies führte zu besseren Segelflugbedingungen im Norden. Dementsprechend haben wir in diesem Jahr beobachtet, dass die Vereine aus dieser Region in der OLC-Bundesliga [2] gut abschnitten haben. Vier der Top-5-Vereine der diesjährigen Bundesliga liegen in Norddeutschland. Im Vergleich dazu 2018: es erreichte kein norddeutscher Verein einen Platz unter den Top 5. Die Darstellung der aufsummierten Regenmenge gibt also eine sehr gute Vorstellung von der Segelflugsaison in Deutschland. In Zukunft wird es interessant sein, diese Daten weiter zu analysieren, um festzustellen, welche Region am empfindlichsten auf Regenfälle reagiert. Im Moment ist lokales Wissen im Zusammenhang mit dem Parameter „Gefallener Niederschlag“ der beste Verbündete für die Planung von Überlandflügen. (Hinweis: Die Werte in der Legende sind mit 10 zu multiplizieren)

Wenn Du an weiteren technischen Informationen zu den angeeichten Radarbildern interessiert bist, dann lass es uns wissen und wir können spezifische Blogartikel vorbereiten.

[1] Die Reflektivität ist die Leistung, die an der Radarantenne empfangen wird, nachdem sie an den Hydrometeoren des Niederschlags reflektiert wurde.
[2] Die OLC-Bundesliga ist ein Wettbewerb zwischen den Segelflugvereinen in Deutschland, der jedes Wochenende zwischen April und August stattfindet. Vereinspiloten werden durch den Vergleich ihrer besten indexierten Durchschnittsgeschwindigkeit auf 2,5 Stunden im Streckenflug bewertet. Das Ergebnis der drei besten Piloten wird benutzt um den Club zu platzieren.

Der siebte 1.000 km-Flug in 2019

In einem früheren Beitrag haben wir Bernd Goretzki erzählen lassen, wie er die Planung der 1.000 km- und 1.000 Punkte-Flüge angeht. Hier lest Ihr, wie die Flüge und das Interview weitergehen!

Sechsmal 1.000 km-Wetter

TopMeteo-Mitgründer Bernd Goretzki ist in diesem Jahr wieder auf der Jagd nach großen Strecken. Von Locktow (südwestlich von Potsdam) aus sind ihm in 2019 schon sechs Flüge über die magische 1.000 km- und 1.000 Punkte-Grenze gelungen (s. OLC).

Die Struktur der Thermik

In meiner Diplomarbeit habe ich die Loggerdaten der Deutschen Meisterschaft in Lüsse untersucht. Damals waren Logger noch ganz neu und hatten soeben den Barographen und die Kamera verdrängt. Aus der jahrelangen Praxis des Wendepunkt-Fotos blieb in diesem Wettbewerb letztlich noch die „Quasi Optische Umrundung“ der Wenden-Koordinaten vorzunehmen – worüber sich trefflich gestritten wurde – denn eine Koordinate lag 4 km neben der Wende.