Das Leitwerk
Seitenleitwerk und Höhenleitwerk sorgen (wie eine Windfahne oder wie die Federn an einem Pfeil) dafür, dass das Flugzeug sauber mit der Nase voraus im Fahrtwind liegt.
Aber wer will schon immer nur geradeaus fliegen!
Der Pilot kann die Lage und Flugrichtung mit Hilfe von Rudern verändern, die an Leitwerk und Flügeln angebracht sind.
Die Ruder
Wahrscheinlich kennst Du das Steuerruder bei Schiffen: Wenn es z.B. nach rechts ausschlägt, wird das Heck nach links gedrückt (und der Bug / die Nase schwenkt nach rechts). Solche Ruder benutzt auch das Flugzeug. Sie wirken in der Luft genauso wie im Wasser!
Das Schiff kann seine Nase nur nach rechts oder links drehen.
Das Flugzeug kann
- seine Nase nach rechts oder links drehen („gieren“) sowie
- seine Nase heben oder senken („nicken“)
- und es kann sich nach rechts oder links neigen („rollen“).
Deshalb braucht das Flugzeug drei Ruder (oder Ruder-Paare):
- Seitenruder (am Seitenleitwerk angebracht)
- Höhenruder (am Höhenleitwerk)
- ein Paar Querruder (an den Flügeln)
Diese Ruder bewegt der Pilot mit den Pedalen (Seitenruder) und mit dem Steuerknüppel oder Steuerhorn (Höhen- und Querruder).
Quer-Ruder
Steuerhorn nach links drehen / Steuerknüppel nach links bewegen: linkes Querruder schlägt nach oben aus, linker Flügel geht nach unten und rechtes Querruder schlägt nach unten aus, rechter Flügel geht nach oben – Flugzeug „rollt“ nach links!
Das Flugzeug „rollt“ so lange weiter, bis der Ausschlag der Ruder beendet wird. Dann bleibt die Schräglage unverändert und das Flugzeug beginnt eine Linkskurve. Geradelegen muss man es dann mit einem Ausschlag des Steuerhorns / Steuerknüppels nach rechts.
... und umgekehrt!
Höhen-Ruder
Steuerhorn oder Steuerknüppel nach hinten ziehen:
Das Höhenruder schlägt nach oben aus, der Schwanz geht nach unten, die Nase nach oben.
Das Flugzeug kann langsamer fliegen, weil die Luft in einem größeren Winkel (Anstellwinkel) auf den Flügel trifft und der Flügel so schon bei geringerer Geschwindigkeit das Flugzeug trägt.
Beim Langsamerwerden steigt das Flugzeug zunächst, oder es fällt weniger schnell.
Und umgekehrt: Steuerhorn oder Steuerknüppel nach vorne drücken:
Die Nase geht nach unten, das Flugzeug muss schneller fliegen, weil der Flügel nun erst bei höherer Geschwindigkeit den nötigen Auftrieb liefert.
Steigen und Sinken des Flugzeugs werden im Zusammenwirken von Gashebel (Flugzeuge mit Motor) und Luftbremsen (vor allem bei Segelflugzeugen) mit dem Höhenruder kontrolliert.
Hast Du es bemerkt? Der Doppeldecker der Brüder Wright (Bild auf der Seite Fliegekunst: „Der Vogelflug …“) hat kein Höhenruder am Schwanz wie die meisten Flugzeuge. Bei ihm ist das Höhenruder vorne an der Nase! Solche Flugzeuge gibt es auch heute noch, sie sind allerdings sehr selten. Man nennt das „Entenbauweise“.
Seiten-Ruder
Auf das linke Pedal treten: Das Seitenruder schlägt nach links aus, der Schwanz geht nach rechts, die Nase geht nach links, das Flugzeug „giert“ nach links. Das Flugzeug beginnt eine Linkskurve.
Nicht ganz so einfach: Wie ein Motorrad oder wie der Sitz in einem Kettenkarussell „legt sich ein Flugzeug in die Kurve“. Beim Motorrad oder Kettenkarussell geht das automatisch, beim Flugzeug muss der Pilot durch fein abgestimmtes Steuern mit Quer- und Seitenruder nachhelfen. So werden die Insassen im Kurvenflug nicht seitlich gegen die Bordwand oder Armlehne gedrückt.
Bemerkenswert
Beim Kurvenflug spürt man die Gewichtskraft und dazu die Zentrifugalkraft (oder Fliehkraft). Beide wirken so zusammen, dass die Insassen zum Beispiel bei einem Kurvenflug mit 60° Schräglage in den Sitz gedrückt werden und sich fühlen, als wären sie genau doppelt so schwer!
Landeklappen
Flugzeuge brauchen eine gewisse Mindestgeschwindigkeit, damit der Flügel sie trägt. Durch Änderung der Flügelform kann man die Mindestgeschwindigkeit heruntersetzen, was für Start und Landung günstig ist. Diese Änderung wird durch die Landeklappen erreicht, die neben den Querrudern an der Flügelhinterkante angebracht sind und beiderseits nach unten ausgefahren werden können.
Zusätzlich wirken sie wie Luftbremsen: Wenn sie ausgefahren sind, kann das Flugzeug steiler sinken, ohne zu schnell zu werden.
