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Materialien von Gleitschirmleinen und warum sie für uns wichtig sind

Eines der vielen Dinge, die der Konstrukteur eines Gleitschirms während des Konstruktionsprozesses entscheiden muss, ist die Frage nach den Leinen. Welche Leinen wird er wo in der Konstruktion verwenden? Wird er Aramid/Kevlar-Leinen oder Dyneema verwenden? Und wird er ummantelte oder unummantelte Leinen, oder gar eine Mischung aus all diesen Optionen wählen?

Materialien von Gleitschirmleinen und warum sie für uns wichtig sind

Es gibt mehrere Gründe, warum die Leinenwahl eine große Rolle spielt:

  •  Verschiedene Leinenmaterialien haben unterschiedliche Bruchlasten, selbst bei gleichem Durchmesser.
  • Einige Materialien altern schneller als andere, haben aber möglicherweise andere Vorteile, die sie doch wünschenswert machen.
  • Ummantelte Leinen halten in der Regel, wegen des dünnen Mantels, der um den Kern der Leine gewebt ist, länger - aber sie sind bei gleichen Bruchlasten auch dicker, da ein Teil ihres Durchmessers aus dem Mantel besteht, der nur Dicke, aber keine Festigkeit hinzufügt.
  • Der Leinenwiderstand ist ein großer Teil des gesamten (unerwünschten) Widerstands des Schirms, und die Reduzierung der Anzahl der verwendeten Leinen und ihres Durchmessers ist ein zuverlässiger Weg zur Leistungssteigerung.

In diesem Artikel werden wir versuchen, einige der Vor- und Nachteile der verschiedenen verfügbaren Leinenmaterialien und Produktionsmethoden zu betrachten. Zuerst werden wir aber die Optionen auflisten und kurz beschreiben, damit Sie wissen, wovon wir sprechen.

Ummantelte Dyneema

skadede liner done

Von außen sehen alle ummantelten Leinen gleich aus, da wir nur den Mantel und nicht den Kern der Leine sehen. Aber wenn eine ummantelte Dyneema-Leine geschnitten wird oder reißt, sehen wir, dass der Kern weiß und nicht gewebt ist (ummantelte Leinen werden extrudiert, dann wird der Mantel über den extrudierten Kern gewebt).

Das Bild rechts zeigt zwei beschädigte Leinen, beide von der Sorte ummantelte Dyneema - beachten Sie den weißen Kern. Die Leine auf der rechten Seite ist etwas heikel; sie fühlt sich klumpig an und wurde durch übermäßige Dehnung beschädigt, aber eine schnelle visuelle Inspektion kann/wird den Schaden nicht bemerken, dennoch müssen beide Leinen vor dem nächsten Flug ausgetauscht werden.

Ummanteltes Aramide/Kevlar:

Sieht genauso aus wie oben, wenn der Kern nicht sichtbar ist. Sobald man den Kern sieht, erkennt man, dass er hellbraun gefärbt ist und aus nicht gewebten Aramidfasern besteht. Die Farbe verrät es: hellbraun. Den freiliegenden Kern sieht man in der Regel am Ende einer Leine, wo sie zu einer Schlaufe vernäht ist. Wenn der Kern "schmutzig" aussieht, haben wir es höchstwahrscheinlich mit Aramid zu tun.

Unummanteltes Dyneema:

Ist weiß, bis es eingefärbt wird. Es ist jedoch ungewöhnlich, komplett weiße unummantelte Leinen an einem Gleitschirm zu sehen, außer an älteren Axis oder MAC Para Wettkampfschirmen. Dyneema lässt sich leicht einfärben, und die meisten Hersteller verwenden Leinen, die vom Leinenlieferanten eingefärbt sind, häufig in Rot. Die Leine ist gewebt und hat ein glattes, (glitschiges) Aussehen und Gefühl.

Ununmanteltes Aramide/Kevlar:

Diese Leinen lassen sich nicht so leicht einfärben, daher werden sie meist in ihrem natürlichen, hellbraunen Aussehen eingesetzt. Diese Leinen sind gewebt und haben eine viel weniger glatte Optik und Haptik. Sie sehen schnell ziemlich alt und ausgefranst aus, wenn sie den Strapazen eines nicht perfekten Startbereichs ausgesetzt sind. In der Abbildung unten ist die linke Leine unummanteltes Aramid/Technora, die mittlere ist ummantelt (entweder Aramid oder Dyneema) und die rechte ist unummanteltes Dyneema.

linesEigenschaften der verschiedenen Leinenmaterialien

Wenn wir uns strikt auf die technischen Spezifikationen, wie sie von den Leinenherstellern angegeben werden, konzentrieren, dann sind unummantelte Dyneema-Leinen aus fast jedem Blickwinkel das überlegene Material; sie sind bei gleichem Durchmesser stärker als ihre Gegenstücke aus ummanteltem oder unummanteltem Aramid/Kevlar, und sie sind bei gleichem Durchmesser auch stärker als ummantelte Dyneema-Leinen, aufgrund von Nr. 3 in der Aufzählung oben. Sie sind sogar vergleichsweise unempfindlich gegen die Einwirkung von UV-Strahlung (Sonnenlicht), sie sind nicht leicht zu beschädigen und sie überstehen den standardmäßigen "5000-Zyklen"-Biegetest, bei dem eine Leine in einem Prüfstand montiert und dann fünftausend 180º-Biegungen ausgesetzt wird, sehr gut. Sie sind sogar formstabil in der Länge, wenn man sie stark belastet, d.h. sie dehnen sich nicht (stark) unter Last.

Auf der gegenüberliegenden Seite des Spektrums haben wir unummantelte Aramid/Kevlar-Leinen. Wie bereits erwähnt, sind sie nicht so stark, aber zu allem Überfluss neigen sie dazu, sich bei UV-Strahlung vergleichsweise schnell zu zersetzen, sie fransen bei physischem Abrieb leichter aus und sie verlieren besorgniserregende Mengen an (Stärke)/Kraft, wenn sie dem "5000-Zyklen"-Biegetest unterzogen werden. Aramid-/Kevlar-Leinen dehnen sich unter Belastung etwas mehr als Dyneema und können ihre neue Länge auch dann beibehalten, wenn sie wieder entlastet werden.

Irgendwo dazwischen liegen die Mantelleinen, die entweder aus Dyneema oder Aramid/Kevlar bestehen. Ihr Hauptvorteil ist, dass sie weniger anfällig für Beschädigungen durch physischen Abrieb und UV-Strahlung sind, aber sie werden bei gleicher Bruchlast immer dicker sein (schlecht für die Leistung). Einige Piloten finden, dass sie weniger zum Verheddern und Verknoten neigen, was ein gutes Argument für ihre Verwendung bei Schirmen im Anfänger- und Fortgeschrittenenbereich ist.

Nach dem, was wir bisher gelernt haben, scheint die Wahl der richtigen Leinen einfach zu sein - nehmt unummanteltes Dyneema für die meisten Anwendungen, und vielleicht etwas ummanteltes Dyneema für die Schulflügel. Leider sind die Dinge nicht ganz so einfach.

Als erstes müssen wir feststellen, dass Dyneema zwar unter Belastung formstabil ist, aber unter bestimmten Umständen dazu neigt, zu schrumpfen, zum Beispiel, wenn es Temperaturen von mehr als ca. 70 Grad Celsius ausgesetzt ist. Zunächst neigen alle Leinen gleichmäßig zum Schrumpfen - aber sobald ein Schirm mit geschrumpften Leinen zum nächsten Flug gestartet wird, nehmen die A- und B-Leinen, die viel mehr Gewicht tragen als die C-Leinen, wieder ihre ursprüngliche Länge an, während die C-Leinen zu kurz bleiben und den Schirm aus dem zertifizierten Trimm bringen. Temperaturen in diesem Bereich mögen unwahrscheinlich klingen, aber Tatsache ist, dass, wenn Du deinen/ein Pilot sein Schirm an heißen, sonnigen Tagen im Kofferraum des Autos liegen lasst/lässt, oder wenn Du deinen/der Pilot sein Schirm auf dem heißen Sand von Iquique oder Sossusvlei auslegst/auslegt, dann wird die Temperatur bald um einiges höher als 70 Grad sein. Nicht nur für die Dyneema-Leinen, sondern auch für das Tuch der Kappe gilt also, dass man den Schirm auf keinen Fall im Kofferraum des Autos liegen lassen sollte, und man sollte versuchen, die Exposition im heißen Wüstensand tropischer Regionen zu begrenzen.

Um die Sache noch interessanter zu machen: Der einzige Weg, um sicher zu wissen, ob der Schirm vertrimmt ist, ist ihn zu messen, und zwar am besten mit einem professionellen Setup (Lasermessgerät, 5 kg Belastung auf jeder Leine usw.) - wir können zwar vermuten, dass etwas nicht stimmt, z.B. wenn der Schirm sich nicht mehr schön aufbläst/mit Luft (be)füllt oder wenn er weniger effizient steigt als früher, aber um es wirklich zu WISSEN, müssen wir den Schirm zum Check einschicken.

Aramid/Kevlar-Leinen und ihre relativen Nachteile gegenüber Dyneema wurden bereits beschrieben - aber im Gegensatz zu Dyneema ist es sehr einfach, an einer unummantelten Aramid/Kevlar-Leine zu sehen, wenn sie getragen wird, und obwohl sie sich dehnen und nicht so stark sind, schrumpfen sie wenigstens nicht.

Das alles bedeutet, dass der Konstrukteur bei der Auswahl der Leinen, die er verwenden will, einige Dinge berücksichtigen muss, wie z.B.:

  • Für welches Pilotensegment ist es gedacht? Ein Schirm, der für sehr fortgeschrittene Piloten gedacht ist, kann berechtigterweise mit Leinen ausgestattet werden, die etwas mehr Aufmerksamkeit erfordern, vorausgesetzt, sie bieten deutliche Leistungsvorteile (Dyneema...)
  • Ist Leistung um jeden Preis wichtiger als Langlebigkeit? D.h. wird das vorgesehene Pilotenprofil jemals in Erwägung ziehen, den Schirm zum Check einzuschicken, oder wird es erwarten, dass er ohne weitere Aufmerksamkeit für die gesamte Lebensdauer der Kappe lufttüchtig bleibt? Letzteres Szenario spricht für ummantelte Aramid/Kevlar-Leinen, die nicht schrumpfen und aufgrund der Ummantelung unempfindlich gegen UV-Schäden sind, aber eigentlich sollten auch diese Leinen von Zeit zu Zeit überprüft werden, nicht zuletzt wegen ihrer inhärenten Probleme mit dem "5000-Zyklen"-Biegetest und ähnlichem im wirklichen Leben...

Eine Möglichkeit, den Kuchen zu genießen, ist die Verwendung von ummanteltem Aramid/Kevlar für die dickeren, unteren Leinenebenen und Dyneema für alles oberhalb der ersten Verzweigung. Das liegt daran, dass die Gesamtlänge der kürzeren Galerieleinen nicht so stark von, sagen wir, 0,5 Prozent Schrumpfung betroffen ist wie die längeren, unteren Leinen, und auch daran, dass die dicken Hauptleinen bei vielen Flügeln ohnehin ziemlich überdimensioniert sind. Aber diese Lösung setzt voraus, dass man ohnehin einen Kompromiss sucht, bei Leistungsflügeln streben wir aber generell einen möglichst geringen (parasitär/unerwünschten) Widerstand an, und dann sind wir wieder bei der unummantelten Dyneema...

Es wäre verlockend zu denken, dass wir das Paradoxon umgehen könnten, indem wir etwas stärkere Dyneema-Leinen für die Hauptleinen und normales, dünnes Dyneema für die Galerie verwenden - schließlich würde dies bedeuten, dass wir in Bezug auf die meisten unserer Parameter das Beste aus beiden Welten hätten, richtig? Falsch! Das Problem bei Dyneema ist nicht die Festigkeit, sondern die Schrumpfung, und die tritt unabhängig vom Leinendurchmesser auf.

Die Schlussfolgerung ist, dass wir, solange wir so versessen auf Leistungssteigerungen mit jeder neuen Modellinkarnation sind, lernen müssen, mit den wenigen Nachteilen zu leben, die mit der Verwendung von Dyneema-Leinen einhergehen - andere Leinenmaterialien haben ihren Platz für bestimmte Anwendungen, besonders bei den Schirmen mit niedrigeren Werten?, aber bei den Performance-Modellen gibt es zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels einfach keine vernünftige Alternative zu Dyneema. Das heißt, WENN Sie ein Performance-Pilot sind, der einen Performance-Schirm fliegt, dann können Sie sich daran gewöhnen, dass Sie Ihre Leinen von Zeit zu Zeit überprüfen lassen müssen (laut Betriebsanleitung) und dass Sie auf subtile Veränderungen der Start- und Flugeigenschaften Ihres Schirms achten müssen. Die Vorteile, die Sie für Ihre zusätzliche Wachsamkeit erhalten, sind höhere Leistung UND höhere passive Sicherheit, weil Dyneema auch stärker ist und VIEL stärker bleibt als jedes andere Leinenmaterial, das derzeit in Gleitschirmen verwendet wird. 


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