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Lektion 3 · Flugleistung & Flugplanung

Steigleistung

Rate vs. Winkel, Vx & Vy, Leistungsüberschuss und die Gipfelhöhe — EASA-PPL-Theorie (Deutschland & Österreich)

~20 Min. SEP · VFR EASA Part-FCL

1 — Steigrate vs. Steigwinkel: Wo ist der Unterschied?

Ein Steigflug lässt sich auf zwei völlig verschiedene Arten beschreiben — sie zu verwechseln ist der häufigste Fehler bei der Steigleistung.

Rate vs. Winkel — derselbe Steigflug, zwei Fragen
θ Steigwinkel Höhengewinn Horizontalstrecke RATE = ft pro Minute (was das VSI zeigt)

Die Steigrate ist der Höhengewinn pro Minute (ft/min — was das VSI zeigt): gut für „Wie lange bis zur Reiseflughöhe?“. Der Steigwinkel (Gradient) ist der Höhengewinn pro Horizontalstrecke (ft/NM oder %): gut für „Komme ich über den Grat?“. Bei gleicher Rate macht ein schnelleres Fliegen über Grund den Pfad flacher — deshalb fliegt man Hindernis-Steigflüge langsam.

Gradient und Winkel — derselbe Pfad, zwei Skalen
Ein Steiggradient ist Höhe über Strecke: Höhengewinn pro Horizontalstrecke, geschrieben als Prozent (ft pro 100 ft) oder als ft pro NM. Der Steigwinkel ist derselbe Pfad in Grad, und sie rechnen sich exakt um: Gradient (%) = tan(Winkel) × 100. Bei den flachen Winkeln eines Leichtflugzeugs verlaufen beide nahezu proportional — grob 1° ≈ 1,75 % ≈ 105 ft/NM. Ein Steigflug mit 400 ft/NM (≈ 6,6 %) ist also etwa ein 3,8°-Pfad.

2 — Was sind Vx und Vy?

Wo jede Geschwindigkeit auf den Steigkurven liegt
Angezeigte Geschwindigkeit → Steigleistung → Vx Vy Steigwinkel Steigrate

Vx (bester Winkel) liefert den größten Höhengewinn pro Horizontalstrecke — den steilsten Pfad, zum Überfliegen von Hindernissen. Es ist die langsamere Geschwindigkeit. Vy (beste Rate) liefert den größten Höhengewinn pro Minute — erreicht die Höhe in der kürzesten Zeit. Es ist die schnellere Geschwindigkeit.

Eselsbrücke
Vx = extra steil, für Hindernisse (langsamer). Bei einem typischen SEP: Vx ≈ 60 kt, Vy ≈ 74 kt.

EASA-Prüfungsfalle
„Bester Winkel“ (Vx) ist die langsamere Geschwindigkeit — nicht die schnellere. Beste Rate (Vy) ist schneller. Lass dich vom Wortlaut nicht täuschen.

3 — Was lässt ein Flugzeug steigen? Leistungsüberschuss

Ein Flugzeug steigt, indem es überschüssige Triebwerksleistung in Höhe umsetzt.

Die Steigrate hängt vom Leistungsüberschuss abSteigrate ∝ (verfügbare Leistung − benötigte Leistung) ÷ Gewicht
Die Leistungskurven — der Abstand ist dein Steigen
Angezeigte Geschwindigkeit → Leistung → Max. Leistungsüberschuss = beste RATE (Vy) Vy Verfügbare Leistung Benötigte Leistung

Warum es die Gipfelhöhe gibt
Mit zunehmender Höhe liefert das Triebwerk weniger Leistung (dünne Luft), während die benötigte Leistung kaum sinkt. Die Kurven nähern sich an; berühren sie sich, ist der Überschuss = 0 — das ist die absolute Gipfelhöhe.

Leistung vs. Schub
Der Leistungsüberschuss bestimmt die beste Rate (Vy); der Schubüberschuss den besten Winkel (Vx). Sie haben ihr Maximum bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten — daher unterscheiden sich Vx und Vy.

4 — Wie beeinflusst die Dichtehöhe die Gipfelhöhe?

Hohe Dichtehöhe raubt Triebwerk und Tragfläche Leistung, verringert die Steigrate und senkt die Gipfelhöhe. Erkunde es:

Interaktiver Steig-Explorer
Meereshöhe16 000 ft
ISA −15 (kalt)ISA +25 (heiß)
80% (leicht)100% MTOW
Dichtehöhe
0
ft
Steigrate jetzt
720
ft / min
Dienstgipfelhöhe
13 500
ft (ROC = 100 ft/min)

Dienst- vs. absolute Gipfelhöhe
Absolute Gipfelhöhe = wo die ROC 0 ft/min erreicht. Dienstgipfelhöhe = wo die ROC auf 100 ft/min fällt — die praktische Grenze und der Wert im POH.

Sich annähernde Geschwindigkeiten
Mit zunehmender Höhe steigt Vx (IAS) und sinkt Vy (IAS). An der absoluten Gipfelhöhe treffen sie sich — eine Geschwindigkeit hält die Höhe, ohne Überschuss zum Steigen.

5 — Rechenbeispiel (im Prüfungsstil)

Im Steigflug durch 4.000 ft PA, OAT +13 °C, POH-ROC 500 ft/min, Geschwindigkeit über Grund 75 kt:

  1. ISA auf 4.000 ft = 15 − 8 = 7 °C.
  2. ISA-Abweichung = 13 − 7 = ISA +6.
  3. Rate → Gradient: in einer Minute legst du bei 75 kt 75 ÷ 60 = 1,25 NM zurück und gewinnst 500 ft.
  4. Gradient = 500 ÷ 1,25 = 400 ft/NM (≈ 6,6 %).

Der Wind-Aha-Moment
Die Steigrate (ft/min) ändert sich nicht mit dem Wind, der Gradient über Grund aber schon: Gegenwind versteilt den Pfad, Rückenwind verflacht ihn. Deshalb werden Hindernisabflüge gegen den Wind geflogen.

Wissenscheck

Frage 1
Bäume am Pistenende nach dem Start. Welche Geschwindigkeit überfliegt sie am besten?
Frage 2
Wie verhalten sich Vx und Vy bei einem typischen SEP nahe Meereshöhe?
Frage 3
Die Steigrate ist direkt proportional zu:
Frage 4
Die Dienstgipfelhöhe ist die Höhe, in der die max. Steigrate fällt auf:
Frage 5
Konstanter Steigflug mit 500 ft/min; der Gegenwind nimmt zu. Rate und Gradient?
Frage 6
Ein Steiggradient von 5 % entspricht einem Steigwinkel von etwa:

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