"OMG,die trudelt ja!" Was genau ist Trudeln und wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit des Absturzes?

Das Ausleiten von Trudeln gehört u.A. zur Ausbildung als Segelflieger. Es handelt sich um einen Flugzustand, der durch Überziehen und seitliches Wegkippen bewusst ausgelöst werden kann:

https://www.youtube.com/watch?v=WfgBkA8olYg

https://www.youtube.com/watch?v=Ei9eF1uDtiA (siehe 03:50)

Man kann es bei den meisten Flugzeugen durch einen Tritt in das Seitenruder in den Griff bekommen. Wirklich gefährlich ist Flachtrudeln welches durch eine falsche Schwerpunktslage ausgelöst wird.

Das Trudeln ist ein Flugzustand in dem ein Flugzeug nicht mehr im eigentlichen Sinne fliegt, sondern unkontrolliert zu Boden "fällt".
Das kommt durch einen Strömungsabriss, welcher z.B. durch zu geringe Geschwindigkeit oder einen zu großen Anstellwinkel verursacht wird.

Das ganze sieht dann so aus:

https://www.youtube.com/watch?v=-2wUv8fJBEU

Wenn es dann tatsächlich mal zum (unbeabsichtigten) Trudeln kommt ist vorher schon einiges schiefgelaufen:

• Geschwindigkeit (Horizont) nicht beachtet
• Weiche Ruder nicht bemerkt
• Schütteln des Flugzeug missachtet
• zu viel Ruder bei langsamer Geschwindigkeit
• zu große Querneigung im Kurvenflug

Weiter tragisch ist es erstmal nicht, da sich die meisten Flugzeuge wieder (relativ einfach) aus dem Trudeln ausleiten lassen.
Und wie schon erwähnt ist die Wahrscheinlichkeit extrem gering, dass es dazu überhaupt kommt.

Wenn dieses Zitat nicht in die Kategorie "famous last words" gehört, war das mit dem Trudeln nicht so schlimm.

Abgesehen von der technische Definition, die Jogi57L beschrieben hat, versteht man unter Trudeln eine nicht mehr so richtig zielggerichtete Bewegung, wenn beispielsweise ein abgekämpfter Marathonläuferr mit letzter Kraft über die Ziellinie wankt oder ein Betrunkener aus der Kneipe nach Hause trudelt.

Trudeln ist ein stabiler aerodynamischer Rotationszustand mit rapidem Höhenverlust

• der durch einen Strömungsabriss und gleichzeitige falsche Steuereingaben erfolgt
• bei dem der Flügel an der Außenseite der Rotation eine schnelle Anströmung und dadurch viel Auftrieb erzeugt und sich dadurch mit der Flügelspitze nach oben aufrichtet
• bei dem der Flügel an der Innenseite der Rotation praktisch keine Anströmung erfährt und sich dadurch mit der Flügelspitze nach unten absenkt

Es gibt Flugzeuge, die

• entweder nicht ins Trudeln geraten können oder sich nach einigen Umdrehungen selbst aus dem Trudeln ausleiten
• aktiv durch den Piloten aus dem Trudeln ausgeleitet werden müssen, standard procedure: power off, stick neutral and full opposite rudder
• nicht aus dem Trudeln ausgeleitet werden können, angeblich beim US-Viersitzer Cirus SR22, der daher über eine Rettungssystem über einer überdimensionalen Fallschirm für das ganze Flugzeug verfügt

Das Hauptproblem beim Trudeln ist dass

• Strömungsabrisse am Wahrscheinlichsten nach dem Start oder vor der Landung auftreten, wo für ein Ausleiten aus dem Trudeln oder ein für erfolgreiches Betätigen des Rettungsfallschirms die erforderliche Höhe fehlt
• die allermeisten Piloten im Ausleiten des Trudelns entweder gar nicht ausgebildet oder zumindest viel zu ungeübt sind um angemessen zu reagieren
• durch die schnelle Rotation räumliche Desorientierung auftreten kann
• ein außerhalb des zulässigen Bereichs zu weit liegender Schwerpunkt zu gefürchtetem Flachtrudeln führen kann, bei dem ein ausleiten nicht mehr möglich ist

Nur Kunstflugpiloten praktizieren Trudeln regelmäßig in der Vertikalen wie auch in Form von gerissenen Rollen in der Horizontalen.

Die US-Leichtflugzeugfirma Piper entwickelte aufgrund der Wünsche von Fluglehrern den Trainings-Zweisitzer Piper PA38 Tomahawk, um Flugschulen ein Flugzeug an die Hand zu geben was aktiv durch den Flugschüler aus dem Trudeln ausgeleitet werden musste und sich nicht von selbst aus dem Trudeln kam wie die üblichen Trainingsflugzeuge 150 und 152 des Marktführers Cessna:

Piper PA-38 Tomahawk - Wikipedia

" Instructors requested a more spinnable aircraft for training purposes, since other two-place trainers such as the Cessna 150 and 152 were designed to spontaneously fly out of a spin.

The Tomahawk's NASA^[1] GA(W)-1 Whitcomb airfoil addresses this requirement by making specific pilot input necessary in recovering from spins, thus allowing pilots to develop proficiency in dealing with spin recovery."

Da die Unfallrate der PA 38 Tomahawk bzgl. Strömunsabriss-Trudel-Unfällen nach Schätzungen des NTSB drei bis fünf Mal höher war als bei den Cessna 150/152, bekam die PA 38 jedoch einen schlechten Ruf.

Gemäß NTSB war die Flügelgestaltung der PA 38 nach der FAA-Zertifizierung geändert worden, ohne jedoch neu getestet zu werden. Die Änderungen umfassten eine Reduzierung der Anzahl der Flügelrippen und Aussparungen im Hauptspant des Flügels zur Gewichtersparnis, wodurch die Flügelsteifigkeit abnahm, was ein möglicherweise unberechenbares Verhalten während des Trudelns hervorrief.

"According to the Aircraft Owners and Pilots Association Air Safety Foundation, which published a Safety Highlight report on the Piper Tomahawk, the Piper Tomahawk has a one-third lower accident rate per flying hour than the comparable Cessna 150/152 series of two-place benchmark trainers. The Tomahawk has a higher rate of fatal spin accidents per flying hour. The National Transportation Safety Board (NTSB) estimated that the Tomahawk's stall/spin accident rate was three to five times that of the Cessna 150/152.^[3]

According to the NTSB, the Tomahawk's wing design was modified after FAA certification tests, but was not retested.^[3] Changes included reducing the number of full wing ribs and cutting lightening holes in the main spar.^[4] The aircraft's engineers told the NTSB that the changes made to the design resulted in a wing that was soft and flexible, allowing its shape to become distorted and possibly causing unpredictable behavior in stalls and spins.^[4] The design engineers said that the GAW-1 airfoil required a rigid structure because it was especially sensitive to airfoil shape, and that use of a flexible surface with that airfoil would make the Tomahawk wing "a new and unknown commodity in stalls and spins."^[4]

Airworthiness Directive 83-14-08 issued in September 1983 mandated an additional pair of stall strips to be added to the inboard leading edge of the PA-38 wing to "standardize and improve the stall characteristics".^[5]"

Hier ein Video was beim NASA Untersuchungszentrum in Langley bzgl. der Trudelcharakteristika der Piper PA 38 Tomahawk mit verschiedenen Parametern aufgenommen wurde. Das immer wieder auftretende penetrante Summen ist das sog. stall warning horn, was vor dem drohenden Strömungsabriss warnt.

Piper PA 38 Tomahawk Spin Test - YouTube

Strömungsabriss. Wahrscheinlichkeit bei Verkehrsflugzeugen 0,000002635% ungefähr.