Im Herzen des Fliegens liegt ein Manöver, das für viele Passagiere selbstverständlich und nahezu unbemerkt bleibt – der sogenannte Banked Turn, die Kurve mit geneigten Flügeln. Obwohl es auf den ersten Blick unscheinbar wirkt, verbirgt sich hinter diesem Flugmanöver eine faszinierende Kombination aus Physik, menschlicher Wahrnehmung und technologischem Fortschritt, die die moderne Luftfahrt maßgeblich beeinflusst hat. Der Banked Turn beschreibt das Fliegen einer Kurve unter Neigung der Flugzeugflügel, wodurch eine sanfte Änderung der Flugrichtung möglich wird. Ein Flugzeug kann nicht einfach seitlich durch die Luft gleiten; es muss sich drehen. Um dies zu ermöglichen, kippt es seine Flügel in Richtung der beabsichtigten Drehung, ein Vorgang, der zum Verständnis der Flugmechanik unentbehrlich ist.
Die dabei entstehende Seitenkraft ermöglicht das Umlenken der Flugbahn. Während der Flügelbank verschiebt sich die Gesamtauftriebskraft, die normalerweise vertikal nach oben wirkt, in Richtung des Flugzeugrumpfes und verursacht somit die Kurvenbewegung. Ohne diese Neigung wäre kein kontrolliertes Kurvenfliegen möglich. Für Passagiere erscheint das Manöver oft überraschend, ja sogar beängstigend. Ein Beispiel hierfür ist ein Flug über San Francisco, bei dem ein Boeing 737 die bekannte Golden Gate Bridge überflog und dabei eine besonders steile Kurve flog.
Die Flügel des Flugzeugs neigten sich weit unter den Horizont, was bei den Passagieren einen Schock auslöste. Obwohl aerodynamisch unbedenklich, wurde die maximale 30-Grad-Neigung überschritten, da normalerweise ein sanfteres Kurven als angenehm empfunden wird. Die Reaktion der Passagiere – ein kollektives Einatmen, wegschauen und Festhalten an Armlehnen – offenbart, dass das Gefühl für Flugbewegungen stark von der menschlichen Wahrnehmung beeinflusst wird. Interessanterweise täuscht unser Körper uns bei der Wahrnehmung der Fluglage. Obwohl wir während eines Kurvenfluges eine Neigung sehen können, vor allem wenn wir aus dem Fenster blicken und den Horizont als Bezugspunkt haben, ist es schwierig, das eigene Gleichgewicht exakt wahrzunehmen.
Das menschliche Gleichgewichtsorgan, das Innenohr, wird durch die Beschleunigungen im Flug neutralisiert. Ohne externe visuelle Anhaltspunkte wie den Horizont oder andere Fixpunkte ist es nahezu unmöglich, die Neigung oder sogar die Flugrichtung zu registrieren. Somit könnte ein Passagier, oder sogar ein Pilot, zeitweise kopfüber fliegen, ohne es zu bemerken. Diese Tatsache hat gravierende Auswirkungen auf die Flugsicherheit, insbesondere bei schlechtem Wetter oder Nachtflug, wenn der Horizont nicht sichtbar ist. Historisch betrachtet war das Erlernen und Meistern des Banked Turn mit nicht unerheblichen Gefahren verbunden.
Frühe Piloten, die sich auf ihr Instinktgefühl verließen, gerieten oft in lebensbedrohliche Situationen, wenn Nebel oder Dunkelheit den Bezug zur wirklichen Fluglage nahmen. Der sogenannte Spiral Dive, eine sich selbst verstärkende Spiralkurve immer weiter hinab, wurde häufig zur Todesfalle. Die Schwierigkeit bestand darin, dass das Flugzeug durch die steigende Neigung und den beginnenden Sturzflug die Kräfte in einer Weise veränderte, die der Pilot nur schwer durchschauen konnte. Ohne Sichtkontakt zum Horizont und ohne verlässliche Instrumente war die Orientierung verloren und führte zu Abstürzen. Die Lösung lag in der Einführung innovativer Fluginstrumente, die auf der Technologie des Gyroskops basieren.
Ein Gyroskop besteht aus einem rotierenden Rad, das in einem oder mehreren Lagern gelagert ist und aufgrund seiner Trägheit eine konstante Ausrichtung im Raum beibehält. Bereits in den frühen 1900er Jahren wurden diese Gyroskope von Pionieren wie Elmer Sperry entwickelt, um Piloten ein verlässliches Hilfsmittel zu geben, die Fluglage auch ohne Sichtkontakt zum Horizont zu kontrollieren. Instrumente wie der künstliche Horizont und der Wendezeiger ermöglichen es heute jedem Piloten, auch bei völliger Dunkelheit oder durch Wolken zu fliegen, ohne die Kontrolle zu verlieren. Der künstliche Horizont zeigt die Neigung des Flugzeugs relativ zur Erdoberfläche unabhängig von der Außensicht an. Der Wendezeiger signalisiert die Richtung und die Geschwindigkeit einer Kurve.
In Kombination stellen sie sicher, dass Piloten ihre Flugzeuge auch in Sichtbehinderung zielsicher steuern können. Trotz aller technischen Hilfsmittel bleibt die Ausbildung und das Vertrauen in die Instrumente einer der kritischsten Aspekte der Luftfahrt. Insbesondere wird Piloten beigebracht, ihre Instinkte zu überwinden, die sie bei fehlendem Horizont und fehlenden visuellen Signalen in die Irre führen können. Ein bemerkenswertes Phänomen ist, dass das menschliche Gleichgewichtsorgan falsche Informationen sendet, die den Eindruck erwecken, man fliege geradeaus oder stehe still, obwohl das Flugzeug bereits stark geneigt ist oder sich in einer gefährlichen Fluglage befindet. Der Begriff vestibuläre Täuschung beschreibt dieses Phänomen, das zu rätselhaftem Flugverhalten führen kann, wenn sich Piloten zu sehr auf ihr Körpergefühl verlassen.
Die Pioniere der Instrumentenfliegerei mussten diese Zusammenhänge mit eigenen Erfahrungen teuer erlernen. So berichtete ein früher Luftpostpilot von der Verzweiflung in einem Spiral Dive bei schlechtem Wetter, als er keinen Bezug zu seiner Fluglage mehr finden konnte. Rückblickend wurde erkannt, dass nur die konsequente Nutzung von Gyroskop-basierten Instrumenten und das Vertrauen in die Technik Leben retten kann. Aber nicht nur Menschen, sondern auch Tiere haben Herausforderungen, sich im dreidimensionalen Raum zu orientieren. Vögel beispielsweise müssen sich bei der Navigation auf verschiedene Sinnesorgane verlassen.
Während sie bei klarer Sicht auf Sonne, Sterne und Landschaft zurückgreifen, war lange Zeit unklar, wie sie sich bei schlechten Sichtbedingungen orientieren. Eine berühmte Studie hat gezeigt, dass auch Vögel zu Orientierungslosigkeit und Panik neigen, wenn ihnen visuelle Bezugspunkte fehlen, ähnlich wie menschliche Piloten. Neuere Forschungen deuten jedoch darauf hin, dass manche Vogelarten doch in der Lage sind, in Wolken oder bei Nacht mit fehlender Sicht zu navigieren. Mögliche Erklärungen sind das Verwenden von magnetischen Feldern der Erde, dem Gedächtnis von Luftströmungen oder sogar mechanischen Sensoren in ihren Körpern, die eine Art inneres Gyroskop bilden könnten. Diese Erkenntnisse bereichern nicht nur die Ornithologie, sondern bieten auch Inspiration für technologische Innovationen in der Luftfahrt.
