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Ich habe verstanden.

Kuriositäten am Rande der Banjo Windenschlepp-Erprobung

Veröffentlicht am 24. September 2015
Zugriffe: 1383

http://UL-Segelflug.de/images/TS_Banjo-Windenschlepptest_2015_8758.jpg Dass unsere Banjo Windenschlepp-Erprobung erfolgreich abgeschlossen werden konnten, darüber hatte ich bereits ausführlich im Blog zuvor berichtet. Auch über den Einsatz eines Telemetriesystems zur Übertragung der aktuellen Flugzeuggeschwindigkeit  auf eine Digitalanzeige im Führerstand des Windenfahrers wurde darin bereits berichtet. Allerdings, das hatte ich auch kurz angemerkt, gab es bei der Schlepperprobung auch zwei etwas kuriose Vorkommnisse, mit denen wir bei der Planung nicht gerechnet hätten.

Meine Probeschlepps mit Ka7 und Ka8, sowie diverser anderer Vereins- und Privatflugzeuge, waren am Sonntag problemlos verlaufen. Einer erfolgreichen Banjo Windenschlepp-Erprobung konnte somit eigentlich nichts mehr im Wege stehen.

Das Verbands-Banjo, mit Helmut Schwägler im Cockpit, war fertig zum ersten Windenschlepp. Gefühlvoll aber zügig beschleunige ich den V8-Windenmotor. Bei einer Geschwindigkeit von ca. 50 km/h schaltet sich die Digitalanzeige am Windenempfänger ein, genau wie vom Hersteller vorgesehen. Zügig läuft die Digitalanzeige weiter hoch; bei 65 km/h hebt das Banjo erwartungsgemäß vom Boden ab. Bis hierher ist alles im grünen Bereich. Ich kann weiter bis zur gewünschten Schleppgeschwindigkeit von 80 km/h beschleunigen.

Entgegen meinen Erwartungen, dass der Leichtsegler jeden Augenblick in einem sanften Übergangsbogen in den Steigflug übergehen wird, steuert Helmut das Banjo in 5 m Höhe im Horizontalflug über den Platz. Obwohl ich die Motordrehzahl kontinuierlich weiter erhöhe und auch Helmut mehrfach zum schnelleren Schlepp auffordert, mehr als 65 km/h will der Empfänger einfach nicht anzeigen. Äußerst irritiert ziehe ich den Gashebel immer weiter nach hinten, obwohl mir die Lautstärke des Motors eigentlich eine weit höhere Schleppgeschwindigkeit als den am Display angezeigten Wert suggeriert. Trotz stetig mehr Gas, die Geschwindigkeitsanzeige will einfach nicht auf die von mir anvisierten 80 km/h steigen. Dann klinkt Helmut plötzlich aus und setzt das Banjo vor der Halbbahnmarkierung wieder auf.

Bei der anschließenden Diskussion über die Gründe des zu langsamen Schlepps sind wir erst einmal ratlos. Schließlich hatte ich weit mehr Gas gegeben, als mein "Windenfahrer-Gefühl" unter normalen Umständen zugelassen hätte.

Was war passiert - warum wurde das Banjo nicht weiter beschleunigt?
Nach längerer telefonischer Diskussion über die möglichen Gründe und Ursachen des merkwürdigen Schleppvorgangs dann die Erleuchtung: die Sache hatte einen (wahrscheinlich) ganz plausiblen Grund, den wir zuvor nicht bedacht hatten.

Die Landebahn auf dem Domberg hat mit ihrer Ausrichtungen 04/21 die Form einer Banane. Sie verläuft um 10° geknickt. Aus diesem Grunde kann grundsätzlich nur ein Seil ausgezogen werden, das immer ganz dicht am südöstlichen Bahnrand ausgelegt wird. Dabei spielt es auch keine Rolle, ob der Windenstart auf der 04 oder auf der 21 erfolgt. Würde das Seil auf geradem Kurs ausgezogen werden, läge es über eine sehr lange Strecke mitten in der Landebahn, was natürlich nicht sein darf.

http://UL-Segelflug.de/images/GT_Bahnausrichtung_Sobernheim.jpg

Das obige Schaubild zeigt die Landebahn auf dem Domberg mit ihrem um 10° gekrümmten Bahnverlauf. Die magentafarbene ununterbrochene Linie zeigt den Verlauf des Schleppseils am südöstlichen Bahnrand nach erfolgtem Seilauszug. Die weißpunktierte Linie zeigt dagegen die direkte Seil-Auszugslinie zwischen Winde und Start.

Beim Windenschlepp herkömmlicher (schwerer) Segelflugzeuge ist die Art der Seilauslegung entlang des Bahnrandes unproblematisch, da beim Anzug des Windenseiles dieses sofort vom gekrümmten Bahnrand zur direkten Linie wandert.

Ganz anders scheint sich das Dyneema-Seil beim Schlepp von leichten Fluggeräten zu verhalten, was wir aber nur mittels eines weiteren Schlepp-Tests mit geradlinig ausgezogenem Windenseil erforschen können. Beim zweiten Ausziehvorgang wird das Windenseil vom Lepo-Fahrer geradlinig "ausgelegt", was unter der Woche kein Problem darstellt. Schließlich findet außer unseren Schlepp-Tests zu dieser Zeit kein weiterer Flugbetrieb statt.

Und der erfolgreiche zweite Windenschlepp hat unsere Überlegungen auf Anhieb bestätigt. Anschleppen, Abheben, Übergangsbogen und Steigflug, alles verläuft erwartungsgemäß normal. 280 m Ausklinkhöhe beim ersten Vollschlepp mit dezent gezogenem Steuerknüppel - gar nicht so schlecht. Und auch die folgenden Schlepps mit Ausklinkhöhen von 300 m und höher sind der eindeutige Beweis dafür, dass wir den Grund für das Problem beim ersten Schleppversuch richtig erkannt hatten.

Bei den "Leichten Luftsportgeräten" ist manches eben anders
Das gekrümmte Seilauslegeverfahren, das auf dem Domberg schon seit Jahren üblich ist, stellte sich beim Schlepp von 120 kg-Geräten plötzlich als untauglich heraus. Während sich beim Anschleppen der "schweren" Segler das Seil sofort vom Bahnrand in Richtung der gestreckten Linie bewegt, rührte sich dieses beim Anschleppen unseres Banjos kaum von der Stelle. Die Bodenreibung über die gesamte Seillänge ist wohl größer, als das Abfluggewicht unseres "Schmetterlings" an Widerstand ab dem Moment bieten kann, wo er vom Boden abhebt. Verhält sich das Seil in der kurzen Zeitspanne des Rollvorgangs noch "normal", ändert sich die Situation abrupt in dem Moment, in dem das Banjo vom Boden abhebt und immer mehr Schleppseil vom Boden mitnimmt. Sobald der "Rollwiderstand" des Flugzeuges wegfällt, scheint der verbleibende Widerstand auf einen Gesamtwert unterhalb des Reibungswiderstandes des noch am Boden liegenden Restseils abzufallen.

Mehr Gas an der Winde erhöht dann zwar die Seilzugkraft, aber die bewirkt jetzt lediglich das Wandern des am Boden liegenden Restseils und "verschluckt" somit die gesamte (zusätzliche) Beschleunigungsenergie der Winde. Am geschleppten Flugzeug kommt davon erst einmal nichts an.

Irgendwann wäre das Seil natürlich in gerader Linie verlaufen, wobei das Banjo dann wahrscheinlich schlagartig beschleunigt worden wäre. Durch das rechtzeitige Ausklinken wurde dies jedoch vermieden. Wir sind um eine neue Erfahrung reicher und haben wieder einmal dazu gelernt.

Die zweite Kuriosität des Tages: Vorseil trotz SB-Sicherungsschaltung fort!
Nach meinen ersten fünf Schlepps war nun Helmut an der Reihe, von mir in die Windenbedienung eingewiesen zu werden. Erwartungsgemäß hat bei ihm auch alles recht gut geklappt. Alles - bis auf den fünften Schlepp von Christoph Weber in seiner D-NBXL. Bedingt durch leichten Wind aus Nordwest, wurde das Banjo leicht über den südöstlichen Bahnrand hinaus versetzt. Der Versatz war dabei jedoch so gering, dass wir ihn nicht zum Vorhalten nach links auffordern wollten. Außerdem begann der Versatz erst im letzten Drittel des Schlepps. Das Schleppgas der Winde war schon fast auf Leerlauf zurück genommen, als sich das Seil vom Banjo löste und am Schirm langsam Richtung Rollenbock gleitete.

Unser Eindruck auf der Winde war, dass Christian das Seil ausklinkte, bevor es von selbst aus der Schleppkupplung gefallen war. Dagegen war er selbst davon ausgegangen, dass sich das Seil selbständig vom Flugzeug gelöst hätte. Schließlich hatte er zu diesem Zeitpunkt bereits eine Schlepphöhe von 300 m erreicht, das Banjo war bereits horizontal ausgerichtet und gefühlsmäßig kurz vor der Winde - wie er uns nach seiner Landung berichtete.

Jedenfalls staunte ich nicht schlecht, als ich das Seil für den Wiederauszug vorbereiten wollte. Mein neues und 152 € teures Vorseil war fort - einfach fort! Irgendwo im Gestrüpp des Domberg-Südosthangs versenkt. Ohne ersichtlichen Grund. Zwei 300 daN-Sollbruchstellen gerissen. Keiner von uns Dreien hat den Bruch der Sollbruchstellen, geschweige denn den freien Fall des Vorseils realisiert. Schlepp und Ausklinkvorgang waren für alle Beteiligten (auch am Start) völlig normal. Und trotzdem war das Vorseil fort. Am Ende des Schirms hing nur noch der Sollbruchstellenhalter mit zwei halben Sollbruchstellen. Kläglicher Überrest meiner 152 €-Investition.

http://UL-Sewgelflug.de/images/GT_SB-Halter_mit_gerissener_Doppel-SB_8815.jpg

Eine sofort eingeleitete Vorseilsuche in den Baumkronen entlang des oberen Hangbewuchses verlief ergebnislos. Wäre auch zu schön gewesen. Am Hang hinter den ersten Bäumen befindet sich ein undurchdringliches Schleedorngestrüpp, durch das es ohne Machete oder Kettensäge kein Durchkommen gibt. Nach ca. einer Stunde haben wir die Suche abgebrochen.

Am Folgetag wurde das Gebiet mehrfach überflogen um das gelbe Vorseil, "das man aus der Luft doch sehen musste", zu orten. Resultat unserer kleinen Flugreise: nix.

Natürlich wollte ich mich mit diesem Ergebnis nicht zufrieden geben und meine 152 €-Investition einfach abschreiben. Gemeinsam mit Christian startete ich am dritten Tag noch einmal eine Suchaktion, die aber ebenfalls zu scheitern drohte.

Wer aufgibt hat bereits verloren

http://UL-Segelflug.de/images/DT_Vorseil_gefunden_und_geborgen.jpg  Das verflixte "gelbe Vorseil" war einfach nirgends aufzuspüren, egal an welcher Stelle am Hang wir auch suchten. Doch wer aufgibt hat bereits verloren - so meine Devise. Also ein erneuter Vordringversuch, soweit wie möglich in das Schleedorngestrüpp hinein. Soweit es eben ohne Machete und Kettensäge möglich war. Obwohl der Hang vom Regen in der Nacht aufgeweicht und glitschig war, gab es nach einer weiteren halben Stunde plötzlich einen ersten Hoffnungsschimmer. In einer kleinen Lichtung, tief im Gestrüpp, sehe ich etwas ähnlich einem gelben Wasserschlauch. Schlangenförmig zusammengeringelt liegt es über einem abgestorbenen, vermoderndem Baumstamm. Hoffnung kommt auf. Das gelbe Dindsda könnte vielleicht mein Vorseil sein. Also weiter hinein in den Schleedorndschungel, egal wieviele blutende Wunden die Dornen an meinen Armen auch aufreißen. Inzwischen sehe ich aus wie eine S..., aber sch...egal, zu dem gelben Schlauch muss ich jetzt hin. Je weiter ich mich in das Gestrüpp hineinquäle, desto deutlicher entwickelt sich die gelbe Schlange zu meinem gelben Vorseil. Dann endlich, es ist geschafft. Das Vorseil ist geborgen.

Der Rückweg gestaltet sich schwieriger als der vorherige Abstieg zur Lichtung. Am Ende sind Schuhe, Hose und Hemd zwar kräftig versaut, die Arme verkratzt und blutig. Doch das Vorseil ist geborgen. Die Grundvoraussetzung für weitere Banjo-Windenschlepps.

Warum sind beide Sollbruchstellen auf einen Schlag gerissen?
Nach ersten Überlegungen hätte so etwas eigentlich nicht passieren können/dürfen, schließlich hatte ich in weiser Voraussicht eine 300 daN Reserveschaltung eingebaut. Wenn eine SB reißt, dann würde die zweite SB mit Langloch -normalerweise- die Schlepplast übernehmen. Warum das diesmal nicht so war, diese Frage hat uns natürlich beschäftigt. Zumal es ja keinen erkennbaren Ruck am Seil gegeben hat, der auf einen Bruch der beiden Sollbruchstellen hätte schließen lassen. Und doch gibt es auch dafür eine simple und logische Erklärung.

Nach dem Ausklinkvorgang verspürte Christian eine kurze Vertikalbeschleunigung nach oben, die wohl von einer Ablösung herrühren musste. Da sich das Banjo zu diesem Zeitpunkt aber bereits auf dem höchsten Punkt des Windenschlepps befand, lief das Seil in einem Winkel von ca. 75° nach unten, wodurch die Ablösung das Banjo vertikal nach oben beschleunigte und so in kurzer Folge beide Sollbruchstellen "knackte". Durch das gestreckt und fast senkrecht nach unten verlaufende Seil, konnte das Banjo die Energie der Ablösung erst in Höhe umsetzen, nachdem beide Sollbruchstellen gebrochen waren und sich das Banjo frei nach oben bewegen konnte.

Wäre die Ablösung auf halber Schleppstrecke und bei einem Seilwinkel von 45° entstanden, dann hätte das Banjo mit dem Schleppseil nach oben ausweichen können, ohne die beiden Sollbruchstellen zu zerreißen.

Fazit
Beide Sollbruchstellen haben am Ende damit das getan, was man von ihnen erwarten konnte: Die Flugzeugzelle vor einer möglichen Überlastung zu schützen. Die zweite Erkenntnis dabei ist, dass ab einem bestimmten (steilen) Seilwinkel auch eine Sicherheitsschaltung nicht davor schützt, dass beide Sollbruchstellen auf einen Schlag reißen und das Vorseil irgendwo im Gelände unauffindbar verloren geht.

Während am Samstagabend, außer Christian und mir, kein anderer Teilnehmer mehr auf dem Domberg war, konnten wir den letzten Abend bei einem (wieder einmal) spektakulären Sonnenuntergang, einem gemeinsamen Abendessen und einem kühlen Weißbier genießen und die ereignisreiche 15. Sobernheimer Banjo-Woche 2015 gemütlich ausklingen lassen. Beim zweiten Weißbier kamen dann auch die ersten Ideen, was man am Vorseil so alles anbringen könnte, damit es per LED-Lichtsignal, Rauchpatrone, akustischen Tönen oder einfach einem Flatterband, im Falle eines weiteren Verlustes besser auffindbar wäre. Sieht so aus, als ob wir eine Möglichkeit dafür gefunden hätten.

http://UL-Segelflug.de/images/GT_Domberg-Sunset_Windenschlepp-Tests-2015_8790.jpg

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