Slip / Skid – Unterscheidung und Zusammenfassung

Slip und Skid werden beide oft als „Seitenrutschen“ übersetzt, aber worin genau liegt der Unterschied? Versuchen wir, das zusammenzufassen.

Wenn man Autorennen sieht, beobachtet man häufig, wie Fahrer beim Kurvenfahren eine Technik des Slips einsetzen: Sie bringen das Fahrzeug gezielt zum seitlichen Rutschen („Quergleiten“), um schnellere Richtungsänderungen zu erreichen. (Im Allgemeinen bezieht sich Slip auf Übersteuern oder Driften – das Lenkrad wird beispielsweise 30 Grad eingeschlagen, aber das Auto dreht sich tatsächlich 40 Grad.)

In der Aerodynamik: Um ein Rechtskurve zu fliegen, drehen Sie das Steueruhr im Uhrzeigersinn. Der linke Querruder wird ausgefahren, der rechte Querruder angehoben. Dadurch ist der Auftrieb am linken Flügel größer als am rechten, die Luftfahrzeugzelle rollt um die Längsachse im Uhrzeigersinn (Roll), und der Kurs ändert sich nach rechts. Wegen des zusätzlichen Luftwiderstands (Widerstand) durch das ausgefahrene linke Querruder entsteht jedoch ein entgegengesetztes Gieren (Adverse yaw), das Bug dreht kurz entgegengesetzt nach links, die Kurvenrate verringert sich und die Effizienz sinkt.

Dieses Phänomen nennt man „Slip“. An sich handelt es sich dabei um eine Form des seitlichen Gleitens, da die Zelle nicht geradeaus in die Anströmung zeigt; das Flugzeug fliegt quasi schräg – wie eine Krebs, die seitwärts geht.

Um das entgegengesetzte Gieren zu korrigieren, tritt man auf das rechte Seitenruderpedal (Rudder), sodass der Bug um die Hochachse nach rechts gieren kann. Wird die Korrektur jedoch zu stark, übersteigt die seitliche Schieberegistration den benötigten Winkel: Das nennt man „Skid“. Zur Veranschaulichung hilft das Beispiel des Rennfahrers oben; Skid lässt sich so leichter merken. Skid ist gefährlicher als Slip, denn nahe der Strömungsabrissgeschwindigkeit (Stall speed) stirbt der tiefere Flügel früher ab als der hohe, was sehr schnell in eine Trudelung (Spiral) übergehen kann. Beim Slip stirbt der hohe Flügel zuerst ab, der Rollwinkel wird kleiner, und die Wahrscheinlichkeit eines Strömungsabrisses sinkt.

Das Problem bei Slip und Skid ist der Luftwiderstand (Drag): Er verzehrt Energie und verringert den Auftrieb. Anfänger geraten beim Kurvenfliegen oft durch ungenügendes Rudden in einen Slip. Auch bei Steigflügen (Climb) mit starkem Wind entsteht leicht Slip, was die Steigleistung verschlechtert – besonders gefährlich, wenn Hindernisse ausgewichen werden müssen. Der ideale Zustand ohne Slip und Skid heißt „Koordinierter Flug“ (Coordinated flight); dann ist das Auftrieb-Widerstand-Verhältnis (L/D ratio) am besten.

Im Bild oben befindet sich das linke Flugzeug im Slip, meist durch zu großen Rollwinkel oder zu wenig Gieren; die Flugzeugbahn driftet nach innen, und die Kugel des Koordinierten Kurvenanzeigers (Turn and Slip indicator) rutscht nach links. Das rechte Flugzeug befindet sich im Skid, meist durch zu kleinen Rollwinkel oder zu viel Gieren; die Flugbahn driftet nach außen, und die Kugel rutscht nach rechts.

Gute Beispiele für gewollten Slip sind:

• Seitenwindflug: Gezielt einen Vorhaltewinkel zwischen Zelle und Kurs einstellen.
• Landung auf kurzer Piste (Short field landing): Slip nutzen, um Widerstand zu erhöhen und Hindernisse bei der Landung auf einer kurzen Piste auszuweichen. Bei niedriger Leistung lassen sich mit kreuzenden Rudern – also Seitenruder entgegen der Kurve und Queruder in Kurvenrichtung – die gewünschten Slip-Effekte erzielen.

Der Einsatz dieser Kreuzsteuerung (Cross-control) zum Einleiten eines Slips lässt sich in zwei Varianten unterteilen: Forward-slip und Sideslip. Die Zustände sind ähnlich, unterscheiden sich aber in Zweck sowie Flugbahn über Grund und Heading.

Forward-slip dient meist dazu, im Anflug rasch Höhe zu verlieren, ohne die Flugbahn zu verändern und die Geschwindigkeit zu erhöhen (schließlich haben kleine Flugzeuge keine Spoiler). Der Heading zeigt schräg zur Seite; von vorne gesehen bildet die Flugrichtung einen Winkel zur Bugausrichtung. Beim Aufsetzen auf der Piste muss der Heading des Forward-slip wieder auf die Pistenrichtung ausgerichtet werden, damit das Fahrwerk gerade ausgerichtet ist. (Falls gleichzeitig Seitenwind herrscht, ist zusätzlich der folgende Sideslip notwendig.)

Sideslip neigt das Flugzeug und wird häufig bei Seitenwind in der Endanflugsphase oder beim Aufsetzen verwendet. Im Gegensatz zum Forward-slip bleibt der Heading gleich wie vor Einleitung des Sideslip – die Längsachse bleibt parallel zum ursprünglichen Heading –, während die Flugbahn über Grund durch den seitlichen Schlupfanteil zum tieferen Flügel hin verändert wird. Beim Einleiten eines Sideslip rollt der Pilot nach Luv, während er mit dem Rudder den Heading auf der Pistenmittellinie hält. Sideslip sorgt dafür, dass das luvseitige Rad zuerst aufsetzt.

Kugel im „Koordinierter Flug“-Zustand Turn and Slip indicator

Turn coordinator