Einfluss der Windscherung auf ein Luftfahrzeug
Aerodynamische Grundlagen

Beim Start bzw. bei der Landung hält das Luftfahrzeug einen konstanten Steig- bzw. Gleitwinkel gegenüber der Start- und Landebahn und damit eine konstante Weggeschwindigkeit GS ein. Die heutigen Flugzeuge besitzen sehr hohe Massen. Das bedeutet große Massenträgheit, und das Luftfahrzeug besitzt die Eigenschaft, seinen Anstellwinkel schnell, seine Weggeschwindigkeit jedoch nur langsam verändern zu können. Dabei gilt:

	=	Vektor der Weggeschwindigkeit
	=	Vektor wahre Fluggeschwindigkeit TAS
	=	Windvektor

Aufgrund der geringen Flughöhen bei Start und Landung kann die wahre Fluggeschwindigkeit TAS mit der Gerätegeschwindigkeit IAS gleichgesetzt werden. Durch eine Windscherung kommt es zur Änderung der Windgeschwindigkeit (Gegenwindkomponente) zwischen zwei Punkten der Flugbahn. Infolge der Massenträgheit bleibt die Weggeschwindigkeit konstant. Aufgrund des Zusammenhangs von Weg- , Geräte- und Windgeschwindigkeit kommt es zu einer plötzlichen Änderung der Gerätegeschwindigkeit um die Größe der Änderung der Gegen- bzw. Rückenwindkomponente. Da die aerodynamischen Kräfte und Momente dem Quadrat der Gerätegeschwindigkeit IAS proportional sind, wird das Kräftegleichgewicht des Luftfahrzeuges gestört. Durch das quadratische Eingehen der Geschwindigkeitsänderung kann diese eine erhebliche Auftriebsänderung bewirken, was in jedem Fall zu einer Abweichung von der beabsichtigten Flugbahn führt. Könnte das Luftfahrzeug die Änderung der Fluggeschwindigkeit durch Änderung der Weggeschwindigkeit wieder ausgleichen, gebe es das Problem der Windscherung nicht. Es besitzt jedoch kein Flugzeug den dazu nötigen Schubüberschuss, d.h. es wird bei Windscherungen immer von der beabsichtigten Flugbahn abweichen müssen.

Einen weiteren Einflussfaktor stellt der Anstellwinkel dar. Durch die Vertikalkomponenten des Windes kommt es zur Veränderung der resultierenden Anströmrichtung bzw. des Geschwindigkeitsvektors und damit zur Veränderung des Anstellwinkels. Eine Vergrößerung des Anstellwinkels führt zur Erhöhung des Auftriebes. Steigt er aber über die zulässigen Werte, führt es zum Strömungsabriss und den damit verbundenen gefährlichen Flugzuständen (z.B. Abkippen).

Der Einfluss der Windscherung auf ein Luftfahrzeug ist im sehr starken Maße von folgenden Faktoren abhängig:

	Art und Intensität der Windscherung,
	Kategorie und Kenngrößen des Luftfahrzeuges,
	Anflug- bzw. Steigfluggeschwindigkeit und Geschwindigkeitsreserve,
	Anstellwinkel und -reserve,
	Schubreserve, Schubüberschuss und Reaktionszeit der Triebwerke,
	Höhe über Grund und Hindernisfreiheit sowie
	Reaktion der Luftfahrzeugbesatzung.

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