Landung

mini|Boeing 747 beim Aufsetzen. Hinter dem Hauptfahrwerk verwirbelt der abradierte Gummi der Reifen

Landung bezeichnet das kontrollierte Aufsetzen eines Luftfahrzeugs oder Raumfahrzeugs auf der Erdoberfläche, im Normalfall auf einer dafür vorgesehenen Landestelle. In der Regel wird der Flug nach den Flugphasen Sinkflug und Landeanflug mit dem Flugmanöver Landung abgeschlossen. Muss der Landeanflug oder die Landung abgebrochen werden, folgt noch der Fehlanflug.

Landung eines Luftfahrzeugs mini|Landung einer Grumman A-6 auf einem Flugzeugträger mini|Eine Boeing 747-400 der JAL beim Aufsetzen des Hauptfahrwerks von hinten gesehen. Hinter dem Flugzeug verwirbelt der Rauch des abradierten Gummis der Reifen

Als Landung bezeichnet man nach Definition der ICAO die Flugphasen vom Abfangen am Ende des Landeanflugs bis zum Stillstand oder langsamen Rollen bzw. bis zum Einleiten des Durchstartens.ICAO "Phase of Flight", Definitions and Usage Notes, April 2013 Während dieser Flugphase muss die Gesamtenergie (kinetische + potentielle Energie), die das Luftfahrzeug zu Beginn des Abfangens besitzt, gezielt abgebaut werden. Durch die Landung gegen den Wind wird die Aufsetzgeschwindigkeit reduziert, die zwischen etwa 60 km/h (Segelflug) und 300 km/h (Linienflug) liegt. Die Restenergie muss am Boden abgebaut werden.

Die Landung eines Flugzeugs setzt sich aus den Phasen Abfangen (break), Ausschweben (flare), Aufsetzen (touchdown) und Ausrollen (rollout) zusammen.

Vor der Landephase wird während des Landeanflugs die Geschwindigkeit auf die sichere Anfluggeschwindigkeit reduziert. Diese muss eine ausreichende Reserve zur Überziehgeschwindigkeit haben. Als optimale Anfluggeschwindigkeit gilt bei Motorflugzeugen die Überziehgeschwindigkeit mal Faktor 1,3. Diese Geschwindigkeit nennt man Referenzgeschwindigkeit (VREF). Dazu addiert wird je nach Flugzeugtyp die halbe oder ein Drittel der Windgeschwindigkeit und eventuelle Windböen. Die Geschwindigkeit darf aber nicht höher sein als die maximale Geschwindigkeit für ausgefahrene Landeklappen (VFE – Flaps Extended) und ausgefahrenes Fahrwerk (VLE – Landing Gear Extended). Diese Geschwindigkeit nennt man Zielgeschwindigkeit (VTRG – Target Speed oder VAPP – Approach Speed). In der Verkehrsluftfahrt werden diese Geschwindigkeiten vor jedem Landeanflug in der sogenannten Anflugbesprechung festgelegt, da die Überziehgeschwindigkeit gewichtsabhängig ist und immer aktuell bestimmt werden muss. Bei Leichtflugzeugen wird der Referenzgeschwindigkeit gegebenenfalls eine Sicherheitsreserve addiert, beispielsweise im Falle von starkem Wind. Bei Segelflugzeugen ist die Landegeschwindigkeit die Geschwindigkeit des besten Gleitens (VY) plus 10 % (bei Gegenwind oder Turbulenzen plus 20 %). Da bei Segelflugzeugen kein Durchstarten möglich ist, dient die erhöhte Geschwindigkeit als Sicherheitsreserve.

Während Leichtflugzeuge meist mit dem Triebwerk im Leerlauf landen, wird dies bei größeren Maschinen nicht angewendet. Die Ursache liegt in der für die Landung nachteiligen guten Gleitzahl der Maschinen und der damit einhergehenden Schwierigkeit, Geschwindigkeit abzubauen. Die Gefahr des Überschwebens wäre zu groß. Aus diesem Grund greift man zu einem Trick: In den höheren Stufen der Hochauftriebshilfen (Landeklappen) erzeugen diese nicht nur erhöhten Auftrieb, sondern beabsichtigterweise auch einen hohen Luftwiderstand. Der Gleitwinkel von üblicherweise 3° kann dann nur noch durch die Gabe von zusätzlichem Schub eingehalten werden. Die Geschwindigkeit kann nun durch die Kombination von Schub und Trimmung sehr effektiv beeinflusst und konstant gehalten werden. Ein weiterer Vorteil bei Jets ist der Umstand, dass im Falle eines Durchstartmanövers die Beschleunigungszeit des Triebwerks signifikant reduziert wird, die sonst von Leerlauf bis Höchstdrehzahl bei vier bis sieben Sekunden liegt. Bei den meisten Maschinen liegt der Landeschub bei etwa 45–65 % N1. Beim Einleiten des Abfangbogens wird der Schub in der Regel auf Leerlauf zurückgefahren.

Unter dem Abfangen (round out oder break) versteht man den Übergang (Abfangbogen) aus dem Anflug (Sinkflug) in einen nahezu horizontalen Flug.

Im anschließenden Ausschweben (flare) wird bei Leichtflugzeugen die Fluggeschwindigkeit allmählich reduziert, und das Flugzeug setzt mit Mindestfahrt auf. Mit abnehmender Fluggeschwindigkeit wird der Auftrieb durch Vergrößerung des Anstellwinkels erhöht. Da sich dadurch auch der Widerstand an den Flügeln erhöht, muss mit abnehmender Fahrt der Anstellwinkel schneller vergrößert werden.

Ein Verkehrsflugzeug wird mit der Anfluggeschwindigkeit VAPP angeflogen. Nach Passieren der Landeschwelle in 50 Fuß Höhe wird in einer vom Flugzeugtyp abhängigen Abfanghöhe mit einer leichten Erhöhung des Anstellwinkels die Sinkrate reduziert und das Flugzeug setzt aus dem Ausschweben mit der aus dem Hochziehen der Flugzeugnase resultierenden Neigung der Flugzeuglängsachse gegen die Horizontale (Pitch) auf.

Verkehrsflugzeuge werden nach einer Standardlandetechnik gelandet, die immer einen Punkt 1000 Fuß hinter der Landeschwelle anpeilt.

Für das Aufsetzen auf dem Wasser gibt es uneinheitliche Empfehlungen.

Je größer die Überziehgeschwindigkeit des Flugzeugs, desto höher ist entsprechend die Aufsetzgeschwindigkeit und somit auch die Restenergie, welche am Boden abgebaut werden muss.

Davon abhängig ist die benötigte Landerollstrecke (landing distance), die Strecke vom Aufsetzpunkt bis zum Stillstand. Um diese zu verkürzen, werden bei Großflugzeugen üppig dimensionierte – und bei einigen Flugzeugtypen kühlbare – Bremsen eingesetzt. Der aerodynamische Widerstand der ausgefahrenen Landeklappen bleibt dabei weiter wirksam. Um zu verhindern, dass das Flugzeug aufgrund des hohen Auftriebsbeiwerts (durch den Klappenausschlag) erneut kurz abhebt (Sprunglandung), werden unmittelbar nach dem Aufsetzen die Spoiler aktiviert, um den Auftrieb zu zerstören und den Widerstand noch weiter zu erhöhen. Bei Verkehrsflugzeugen werden die Spoiler durch eine komplizierte Logik angesteuert, die je nach Flugzeugtyp unterschiedliche Bedingungen prüft. Zusätzlich besteht bei vielen Propeller- und Strahltriebwerken die Möglichkeit, durch Schubumkehr die Bremswirkung zu erhöhen. Im zivilen Bereich werden Bremsschirme selten verwendet, wie bei der Caravelle und Tupolew Tu-104.

Die benötigte Landestrecke (landing distance) ist die gesamte Strecke von der Landebahnschwelle (threshold) bis zum Stillstand, die bei Jets mit hohen Anfluggeschwindigkeiten über 2000 m betragen kann. Dies hängt nicht nur von der Geschwindigkeit, sondern auch vom Gewicht und dem Wind ab. Piloten, die mit sehr kleinen Landeflächen auskommen müssen (Buschpiloten), wenden besondere Kurzlandetechniken an. In der Regel bedeutet das eine Reduzierung der Referenzgeschwindigkeit bis knapp über die Mindestfahrt. Eine Unachtsamkeit im Landeanflug bedeutet starkes Durchsacken und im schlimmsten Fall Abkippen über eine der beiden Tragflächen. Kurzlandungen erfordern hohe Konzentration und nicht zu unsteten Wind.

mini|Ein Tandemfallschirmspringer mit einem Flächenfallschirm im Landeanflug

Eine Landung kann (außer bei Segelflugzeugen) in nahezu jeder Phase abgebrochen werden. Die Bezeichnung dafür ist Durchstarten (Go-Around) oder Fehlanflug. Auch nach dem Aufsetzen während des Ausrollens kann noch durchgestartet werden, solange noch kein Umkehrschub aktiviert ist (wenn vorhanden). Als Flugmanöver spricht man dann vom Aufsetzen und Durchstarten (Touch-and-Go).

Bei der Landung eines Militärflugzeuges auf einem Flugzeugträger gibt es kein Abfangen und kein Ausschweben. Kurz vor dem Aufsetzen wird das Triebwerk auf volle Leistung gebracht, um bei einem eventuell notwendigen Durchstartmanöver die Zeit zu verkürzen, bis das Triebwerk reagiert und die volle Leistung abgibt. Der Anflug endet am Aufsetzpunkt und geht direkt in das Ausrollen über. Ein Fangseil, in das sich der Fanghaken des Trägerflugzeuges einhakt, entzieht dem Flugzeug seine kinetische Energie. Greift der Fanghaken ein Fangseil, wird das Flugzeug abgebremst, und der Pilot drosselt sofort die Triebwerke. Dabei erfahren Flugzeug und Pilot bei dem abrupten Abbremsmanöver eine enorme Bremsbeschleunigung. Ein Landeversuch, bei dem das Fangseil verpasst wird und ein Durchstarten mit vollem Schub notwendig ist, wird Bolter (Niete) genannt.

Für Starts und Landungen aller Luftsportgeräte und Luftfahrzeuge besteht in Deutschland Flugplatzpflicht mit Ausnahme von Freiballonen. Für Segelflugzeuge ist eine Außenlandegenehmigung grundsätzlich erteilt.

Ausweichlandung

Eine Ausweichlandung ist die normale Landung eines Luftfahrzeugs, die nicht am Zielflugplatz durchgeführt wird, sondern an einem Ausweichflugplatz. Für den Fall einer eventuellen Ausweichlandung muss für alle Flüge, gleich ob privat oder kommerziell, eine Treibstoffreserve mitgeführt werden, die der normalen Flugstrecke vom Zielflugplatz zum Ausweichflugplatz +30 Minuten entspricht. Die Ausweichlandung ist nur selten eine Notlandung, welche eine Luftnotlage während des Flugs voraussetzt.

Gründe für eine Ausweichlandung können sein: kurzfristige Sperrung des Zielflugplatzes zu schlechte Wetterbedingungen länger dauerndes Fliegen in Warteschleifen zu spätes Erreichen der Umgebung des Zielflugplatzes, z. B. bei Nachtflugverbot.

Außenlandung

mini|Segelflugzeug nach einer Außenlandung Von einer Außenlandung spricht man generell immer dann, wenn die Bodenberührung eines landenden Flugzeuges oder Fallschirmspringers nicht auf einer genehmigten Landebahn (bzw. dem Landeplatz) oder außerhalb der verfügbaren Landestrecken eines in Betrieb befindlichen Flugplatzes erfolgt, sondern beispielsweise im Außengelände, auf einer Straße oder auf einem geschlossenen Flugplatz.

Beim Fallschirmspringen sind meist widrige Windbedingungen dafür verantwortlich, dass das Zielfeld nicht erreicht werden kann. Es gibt andererseits auch geplante Außenlandungen, die allerdings im Voraus angemeldet sein müssen.

Beim Segelflug sind Außenlandungen nicht ungewöhnlich, da Segelflugzeuge als Antriebsenergie nur ihre Höhe nutzen können, die sie in der Regel über Aufwinde erreichen. Findet ein Segelflugzeug in geringer Höhe abseits eines Flugplatzes keinen Aufwind mehr, muss es außenlanden und wird später mit einem Fahrzeug abgeholt. Dies wird in der Berichterstattung oftmals dramatisierend und völlig unzutreffend als „Notlandung“ oder gar „Absturz“ bezeichnet.

Sicherheitslandung Eine Sicherheitslandung liegt vor, wenn sich der Pilot für eine Landung entscheidet, um eine drohende Notlage zu vermeiden, die zum Zeitpunkt dieser Entscheidung aber noch nicht gegeben ist. Der Pilot hat also genügend Zeit, um zu einem geeigneten Flugplatz zu fliegen oder ein geeignetes Gelände für eine Außenlandung zu suchen.

Gründe für eine Sicherheitslandung können sein: Unerwartete Wettererscheinungen, die ein Weiterfliegen bzw. Umkehren unmöglich machenDeutsche Flugsicherung: Fragenkatalog PPL, Stand 2009Niels Klußmann, Arnim Malik: Lexikon der Luftfahrt. Springer, Berlin 2007, ISBN 978-3-540-49095-1 Instrumentenausfall Ungewohntes Verhalten eines Triebwerks (aber noch kein Triebwerksausfall) Während des Fluges wird festgestellt, dass der Treibstoff nicht mehr bis zum geplanten Flugplatz reicht Während eines Sichtflugs ohne Nachtflugberechtigung wird festgestellt, dass der nächste Flugplatz nicht mehr vor Einbruch der Dunkelheit erreicht werden kann Ausfall eines Triebwerks bei mehrmotorigen Maschinen Technische Probleme Krankheitsfall ohne akute Lebensgefahr Unwohlsein eines Piloten Am Boden befinden sich Personen, die sich in großer Gefahr befinden und Hilfe benötigen