Flight Training

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1 Überblick Die wichtigsten Instrumente sind der Fahrtmesser, der Künstliche Horizont, der Höhenmesser und der Kurskreisel. Sie sind daher unmittelbar im Blickfeld des Piloten angeordnet, mit Ausnahme von modernen Glas-Cockpits. Dort dienen die mechanischen Instrumente eher zur Sicherheit, falls die Displays ausfallen sollten. Diese vier Instrumente sind in einer bestimmten Anordnung im Instrumenten-Panel montiert. Man spricht bei der t-förmigen Anordnung vom Instrumenten-T. (2) (1) (3) (5) (6) Quelle: MS-FS2004-Cessna172 (4) Zur Abbildung: (1) Fahrtmesser, (2) Künstlicher Horizont, (3) Höhenmesser, (4) Kurskreisel, (5) Wendezeiger und (6) Variometer

2 Höhenmesser, Fahrtmesser und Variometer messen den Luftdruck, daher sind diese drei Instrumente unter dem Begriff barometrische Instrumente oder Doseninstrumente zusammengefasst. Künstlicher Horizont, Kurskreisel und Wendezeiger werden als Kreiselinstrumente bezeichnet, da in ihnen ein Kreisel mit sehr hoher Drehzahl rotiert. Druckinstrumente Kreiselinstrumente Instrumenten-T Höhenmesser Fahrtmesser Variometer Künstlicher Horizont Wendezeiger Kurskreisel Fahrtmesser Künstlicher Horizont Höhenmesser Kurskreisel Folgende Instrumente sind durch ihre wichtigsten Eigenschaften beschrieben. Detail-Funktionen werden hier nicht erklärt!

3 Höhenmesser Messung des (statischen) Luftdrucks mittels Membrandose (Aneroiddose) und Umsetzung in Höhenanzeige. Eichung nach Werten der Standardatmosphäre Luftdruckeinstellung über Druckkorrekturskala (Nebenskala) Anzeigefehler aufgrund von Druck- und Temperaturabweichungen und Instrumentenfehler Druckeinstellungen: QFE: Der in Flugplatzhöhe genmessene Luftdruck (Höhenmesser zeigt in Flugplatzhöhe 0 an) QNH: Der in Flugplatzhöhe gemessene Luftdruck umgerechnet auf MSL nach den Werten der Standardatmosphäre (Höhenmesser zeigt in Flugplatzhöhe die Höhe über MSL an) QNE: Standarddruck hpa (Höhenmesser zeigt die Druckhöhe/Flugfläche an) Merke: Der Höhenmesser zeigt immer die Höhe über der Druckfläche an, deren Wert auf der Druckkorrekturskala eingestellt ist! Der Höhenmesser zeigt immer dann die Höhe NULL an, wenn er sich in der Höhe der Druckfläche befindet, deren Wert auf der Druckkorrekturskala eingestellt ist! Ein zu tief eingestellter Druckwert ergibt eine zu geringe Höhenanzeige! Ein zu hoch eingestellter Luftdruck ist gefährlicher als ein zu tief eingestellter Vom Hoch ins Tief geht s schief!

4 Fahrtmesser Messung der Druckdifferenz (Staudruck) aus Gesamtdruck und dem statischen Druck mittels Membrandose und Umsetzung in Geschwindigkeitsanzeige Eichung der Standardatmosphäre in MSL Anzeigefehler aufgrund von Druck- und Temperaturabweichungen und Instrumentenfehlern ACHTUNG: Fahrtmesser zeigt pro ft Höhe ungefähr 2% zu wenig an!! Angezeigte Geschwindigkeit (IAS): IAS = Indicated Airspeed Die am Fahrtmesser angezeigte Geschwindigkeit Berichtigte Geschwindigkeit (CAS) CAS = Calibrated Airspeed Die um Instrumenten- und Messfehler korrigierte angezeigte Geschwindigkeit Wahre Geschwindigkeit (TAS) TAS = True Airspeed Relativgeschwindigkeit des Flugzeuges gegenüber der umgebenen Luft Ergibt sich durch Berücksichtigung der aktuellen Luftdichte (Temperatur, Druck) aus der berichtigten Geschwindigkeit Fahrtmessermarkierungen: Weiß: Betriebsbereich für Landeklappen Grün: Normaler Betriebsbereich Gelb: Vorsichtsbereich (kritisch bei Böen) Rot: Höchstzulässigen Geschwindigkeit

5 Variometer Messung der Druckdifferenz zwischen dem sich verändernden statischen Druck in einer Membrandose und im Instrumentengehäuse und Umsetzung in eine Anzeige der Steigbzw. Sinkrate Anzeige in Fuß pro Minute ft/min oder in Meter pro Sekunde m/s Infolge des langsamen Druckausgleichs durch die Kapillare ist das Variometer in der Anzeige träge und hinkt dem wirklichen Flugzustand etwas hinterher. Druckversorgungssystem p ges Pitot-Rohr Einfaches nach vorn geöffnetes Rohr zum Messen des Gesamtdruck v v p st Statische Sonde Nach vorne geschlossenes Rohr mit statischen Druckentnahmeöffnungen zur Messung des statischen Luftdrucks. v p st p ges Staurohr Mix aus statischer Sonde und Pitot-Rohr. Mißt beide für die Messung des Staudrucks erforderlichen Drücke (Gesamtdruck, statischer Luftdruck).

6 Künstlicher Horizont Anzeige der Flugzeuglage zum Horizont (Nick- und Rollbewegungen) Verwendung eines vollkardanisch gelagerten Kreisels Kreiselachse senkrecht zur Erdoberfläche, d.h. die Kreiselebene liegt genau parallel (horizontal) zur Erdoberfläche Ausnutzung der Lagestabilität eines Kreisels 3 Freiheitsgrade Horizontaler Geradeausflug der künstlich dargestellte Horizont (Horizontlinie) bleibt waagerecht und das Flugzeug befindet sich genau in Deckung mit dem Horizontbalken Kurvenflug das Flugzeugsymbol (in der Abb. links orange ) nimmt eine Schräglage ein, wobei der Horizontbalken in bezug auf die Erdoberfläche waagerecht bleibt! Steig- und Sinkflug Steigt oder sinkt das Flugzeug, so steigt bzw. sinkt das Flugzeugsymbol (orange) über bzw. unter den Horizontbalken Gradskala: Kurvenquerneigung (engl. Bank) meist in 10 und 30 -Schritten eingeteilt

7 Kurskreisel Anzeige des Steuerkurses auf einer drehbaren Kompassrose Verwendung eines vollkardanisch gelagerten Kreisels Kreiselachse parallel zur Erdoberfläche, d.h. die Kreiselebene liegt genau senkrecht zur Erdoberfläche Ausnutzung der Lagestabilität eines Kreisels Einstellung des Kurskreisels: Erfolgt nach der Anzeige des Magnetkompasses im unbeschleunigten Geradeausflug Neueinstellung jede 15 bis 20 Minuten, da der Kurskreisel der scheinbaren Drift unterliegt Der Kurskreisel ist ein Hilfsinstrument und darf nicht ausschließlich für die Navigation verwendet werden, da der Kurskreisel der scheinbaren Drift unterliegt. Zum Navigieren deshalb immer den magnetischen Kompass zur Referenz mit einbeziehen!! Scheinbare Drift Durch die vollkardanische Kreiselaufhängung unterliegt der Kurskreisel der scheinbaren Präzession und wandert allmählich aus der Richtung aus. Das Aufrichtsystem sorgt dafür, dass die Kreiselachse weiterhin waagerecht zur Erdoberfläche ausgerichtet bleibt. Die durch die Präzession verursachte Drift führt jedoch dazu, dass der angezeigte Steuerkurs über längere Zeit immer ungenauer wird. Bei modernen Kurskreiseln wird der Steuerkurs automatisch mit einem sog. Fernkompass nachgeführt. Man spricht hierbei auch von einem kompaßgestützen Kurskreisel (engl. Slaved Gyro).

8 Wendezeiger Anzeige der Drehgeschwindigkeit und Drehrichtung sowie die richtige Querneigung in der Kurve Verwendung eines halbkardanisch gelagerten Kreisels Kreiselachse parallel zur Flugzeug-Querachse Ausnutzung der wirklichen Präzession für die Anzeige 2 Freiheitsgrade Rechtskurve Kreisel kippt nach links, Ausschlag der Anzeige nach rechts Linkskurve Kreisel kippt nach rechts, Ausschlag der Anzeige nach links Arten von Wendezeigern Turn & Bank Indicator: Zeigt Bewegungen um die Flugzeug-Hochachse/Gieren an Turn Coordinator: Zeigt Bewegungen um die Flugzeug-Hochachse/Gieren und zusätzlich Bewegungen um die Flugzeug- Längsachse/Rollen an (siehe Abb. Links)

9 VOR/LOC mit und ohne Gleitwegempfänger (ILS) VOR-Anzeigeinstrument, welches zusätzlich noch die vollständigen Informationen des Instrumentenlandesystem (ILS) verarbeitet und anzeigt. Anzeige von ILS-Informationen des Landekurs- und des Gleitwegsenders VOR/LOC (ILS) VOR/LOC Verschiedene Anzeigeinformationen: 1. Anzeige der missweisenden und der rechtsweisenden Peilung (RMI, digitale Anzeige/Bediengeräte) 2. Angabe der Abweichung (nach links oder rechts) vom eingestellten Kurs mit der Kursablageanzeigenadel (Course Deviation Indicator, CDI) 3. TO/FROM-Anzeige (Information darüber, ob das Flugzeug zu oder von der Station fliegt) 4. Beim ILS-Anzeiger kreuzen sich der CDI und der Gleitweg-Anzeigebalken. Ein korrekter ILS-Anflug ist erreicht, wenn beide Zeiger sich in der Mitte des Instruments kreuzen. Daher nennt man dieses Anzeigegerät auch Kreuzzeigerinstrument (Cross Pointer). 5. Ist das Flugzeug zusätzlich mit einer VOR/DME-Anlage ausgestattet, kann die Entfernung zur DME-Bodenstation angezeigt werden. DME-Display Bediengerät mit digitaler Anzeige

10 Radiokompass (ADF) VOR-Anzeigeinstrument, welches zusätzlich noch die vollständigen Informationen des Instrumentenlandesystem (ILS) verarbeitet und anzeigt. Anzeige von ILS-Informationen des Landekurs- und des Gleitwegsenders ADF - MDI RBI: Relative Bearing Indicator (RBI): einfachste Form des ADF. Starre Kompassrose Eine Anzeigenadel Zeiger ist auf das NDB (Non Directional Beacon) gerichtet Angezeigt wird die relative Peilung (RB, Relative Bearing) RMI: Radio Magnetic Indicator (RMI): hier kann ohne Umrechnung das QDM abgelesen werden Schmaler Zeiger, breiter Zeiger 360 -Skala wird über einen Fernkompass nachgeführt Es können zwei ADF-Peilungen von zwei getrennten Anlagen gleichzeitig empfangen werden MDI: Wie RBI, nur mit über den Heading-Knopf (HDG) einstellbarer 360 -Skala Stellt man mit HDG den aktuellen Steuerkurs (MH) ein, zeigt der MDI-Zeiger zum NDB