Praxis

8 Tipps für Mass & Balance beim Fliegen

Die Berechnung von Masse und Schwerpunkt ist für jedes Flugzeug und bei jedem Flug sicherheitsrelevante Pflicht. Wir geben Tipps für Piloten

Von Thomas Borchert
Beladung
Die meisten Viersitzer vertragen so eine Beladung bei vollen Tanks nicht Foto: Helmuth Lage

„Solange die Türen sich noch schließen lassen, kannst Du alles mitnehmen, was rein passt“ – Dieser oft gehörte Spruch stimmt eigentlich bei keinem Flugzeug, wenn es um die Beladung geht.

Die Berechnung von Mass & Balance, zu deutsch Masse und Schwerpunkt und etwas unkorrekt oft Weight & Balance genannt, ist Pflicht vor jedem Flug. Hier sind unsere Tipps:

Tipp 1: Es gibt viele gute Gründe

Warum die Berechnung so wichtig ist? Zum einen, weil die Flugeigenschaften bei Überladung unkalkulierbar werden. Start- und Landestrecken, Steuerbarkeit, Überziehgeschwindigkeiten, Reise-Speed und Spritverbrauch – Daten für all das gibt es im Handbuch nur innerhalb der Gewichts- und Schwerpunktgrenzen. Außerdem: Wer die Grenzen überschreitet, fliegt ein Flugzeug, das nicht lufttüchtig ist. Das hat im Zweifel schwerwiegende rechtliche und versicherungsrechtliche Konsequenzen.

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Tipp 2: Sprit oder Menschen?

In den meisten kleinen Einmots geht nur eins von beidem: Alle Sitze mit Menschen besetzen – oder die Tanks vollmachen. Deshalb ist das oft praktizierte Volltanken nach jedem Flug so unsinnig: Es beraubt den nächsten Piloten der Möglichkeit, statt unsinnig viel Sprit lieber Personen oder Gepäck mitzunehmen. Schließlich fliegen viele Flugzeuge bei vollen Tanks fünf Stunden lang – das braucht man nicht bei einem einstündigen Sight-Seeing-Flug.

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Tipp 3: Zuerst die Masse

Eigentlich geht es um die Berechnung der Masse – dass viele Menschen stattdessen physikalisch inkorrekt von Gewicht sprechen, sollte (bei Flügen auf dem Planeten Erde) der Diskussion nicht wirklich wert sein. Nehmen Sie den aktuellen Wägebericht aus dem Handbuch. Zwei Zahlen sind wichtig: Leermasse (sie enthält Öl und nicht ausfliegbaren Treibstoff) und Schwerpunktlage. Dann addieren Sie alles, was sonst ins Flugzeug soll: Sprit, Passagiere (wann kann man Freunde und Verwandte schon mal unverhohlen „aus Sicherheitsgründen“ nach ihrem Gewicht fragen?), Gepäck, Enteisungsflüssigkeit und all der Kleinkram, der hinten im Flugzeug liegt. Bleiben Sie unter dem maximalen Abfluggewicht? Sehr gut!

Tipp 4: Dann der Schwerpunkt

Im Handbuch findet sich für alle „Stationen“, an denen sich Passagiere, Benzin, Fracht usw. befinden, Angaben für den Hebelarm mit Bezug auf einen definierten Punkt im Flugzeug, oft die Brandschutzwand zum Motor. Das ist der Hebelarm, mit dem die an dieser Station befindliche Masse wirkt. Auf dem Wägebericht findet sich auch der „Arm“ des leeren Flugzeugs, also dessen Schwerpunktlage. Zur Berechnung der Schwerpunktlage multiplizieren Sie für alle Stationen die dort befindliche Masse mit dem Hebelarm der Station. Das ergibt das Moment an dieser Station. Addieren Sie alle Momente (auch das des leeren Flugzeugs mit seinem Arm). Dann teilen Sie die Summe durch das Gesamtgewicht des beladenen Flugzeugs. Das Ergebnis ist die Schwerpunktlage des beladenen Flugzeugs. Liegt sie im erlaubten Bereich (zu finden in Kapitel 2 des Handbuchs)? Sehr gut!

Foto: Fliegermagazin
Selbst, wenn alles ins Gepäckfach passt: Stimmt der Schwerpunkt noch?

Tipp 5: Achten Sie auf die Einheiten

Massen sind in der Fliegerei entweder in Kilogramm (kg) oder in US-amerikanischen Pfund (lbs) angegeben. Ein US-Pfund entspricht 0,454 Kilogramm. Der Hebelarm wird in Zentimeter, Millimeter oder Zoll (inch) angegeben. Ein inch entspricht 2,54 Zentimetern. Avgas wiegt etwa 0,72 Kilogramm pro Liter – oder 6 lbs pro US-Gallone (3,8 Liter). Jet Fuel wiegt zwischen 0,78 und 0,83 Kilogramm je Liter. Mischen Sie die Einheiten bei der Berechnung nie!

Tipp 6: Es gibt Besonderheiten

Manche Flugzeuge, etwa Rockwell Commander, TB-10 Tobago oder Cessna TTx, haben ein maximales Landegewicht, das deutlich unter dem maximalen Startgewicht liegt. Wenn Sie also mit Maximum Take-off Mass (MTOM) starten, dann müssen Sie zum Beispiel zwei Stunden lang Treibstoff verfliegen, bevor Sie wieder landen dürfen. Das ist bei kurzen Flügen zu bedenken – dann darf nur knapp übers maximalen Landegewicht beladen werden. Einige Fluzgeuge (etwa die Rockwell Commander oder neuere Cirrus SR22) haben eine Zero Fuel Mass. Über diesen Grenzwert hinaus darf nur noch Sprit zugeladen werden – bis zum Erreichen der MTOM. Und noch eins: Manche Flugzeuge verändern die Schwerpunktlage mit zunehmendem Spritverbrauch. Bei der Bonanza zum Beispiel wandert der Schwerpunkt nach hinten. Eine Berechnung muss also für Anfang und Ende des Flugs mit den jeweils zu erwartenden Tankfüllständen erfolgen.

Foto: Fliegermagazin
Maximales Landegewicht und Zero Fuel Mass sind bei einer Rockwell Commander und vielen anderen Mustern ein wichtiges Thema

Tipp 7: Speed dank Schwerpunkt

Wenn die Schwerpunktlage nach hinten aus dem Limit rutscht, kann das Flugzeug mangels Höhenruderwirkung unkontrollierbar werden. Aber: Wenn die Schwerpunktlage innerhalb der Grenzen möglichst weit hinten liegt, fliegt das Flugzeug ein paar Knoten schneller. Der Grund: Das Höhenleitwerk muss dann weniger Abtrieb erzeugen.

Tipp 8: Start- und Landestrecken

Wer untergewichtig fliegt, kann gegenüber den Handbuchwerten fürs Maximalgewicht Strecke sparen: Die Startdistanz verändert sich proportional zum Quadrat der Gewichtsänderung; die Landedistanz proportional zur Gewichtsänderung. Allerdings: Das gilt nur, wenn man auch die Geschwindigkeiten anpasst: Sie verringern sich um die Quadratwurzel aus der Gewichtsänderung zur Handbuchangabe. Bevor man sich auf diese Berechnungen verlässt, sollte man sie auf einer langen Bahn ausprobieren.

Über den Autor
Thomas Borchert

Thomas Borchert begann 1983 in Uetersen mit dem Segelfliegen. Es folgte eine Motorsegler-Lizenz und schließlich die PPL in den USA, die dann in Deutschland umgeschrieben wurde. 2006 kam die Instrumentenflugberechtigung hinzu. Der 1962 geborene Diplom-Physiker kam Anfang 2009 vom stern zum fliegermagazin. Er fliegt derzeit vor allem Chartermaschinen vom Typ Cirrus SR22T, am liebsten auf längeren Reisen und gerne auch in den USA.

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