Fluggefährdende Wetterphänomene für die VFR Fliegerei

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1 Eidgenössisches Departement des Innern EDI Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz Fluggefährdende Wetterphänomene für die VFR Fliegerei Fluggefährdende Wetterphänomene für Flüge unter Visual Flight Rules Flugsicht Density Altitude Windsysteme und Turbulenzen 2 1

2 Flugsicht unter VFR Fluglage Position und Navigation 3 Klassen C und D und E Sicht: >=5 km (Vis. 8 km > ft) Distanz zu den Wolken: 300 m 1.5 km Geschwindigkeit: < 250 KT IAS unter ft C: Separation zwischen VFR und IFR 4 2

3 Klasse G Nur VFR Nur Fluginformationsdienst FIS Sicht: >5 km (>1.5 km wenn Umkehrkurve möglich) Ausserhalb von Wolken, Sicht zum Boden 5 Flugunfall Cessna 182 Broken (D) 6 3

4 Flugunfall Cessna 182 Brocken (D) Flug von Insel Rügen nach Reichelsheim Cessna 182Q. VFR Flug Nach dem Abflug Steigflug auf 4000 ft AMSL. Nach 1-30 Flugzeit sinkt das Flugzeug auf 3000 ft AMSL

5 Flugunfall Cessna 182 Brocken (D) Wetterbericht: In weiten Teilen des Vorhersagegebietes zeigt sich 3/8-7/8 Stratocumulus-Bewölkung (SCT / BKN SC) mit Untergrenzen zwischen und ft AMSL GAFOR: 21 (Harz) Wolkenuntergrenze ft Sicht am Boden 1,5-5 km Der Aussage eines Wetterdiensttechnikers nach herrschte zur Unfallzeit auf dem Brocken Nebel mit Sichtweiten von ca. 20 m. (Höhe des Wetterturms: ft AMSL) 9 Flugunfall Cessna 182 Brocken GRID MORA 10 5

6 Unfall Cessna 182 Brocken (D) Analyse: Flugzeug flog auf einer geraden Linie von Rügen in Richtung Reichelsheim. Die Flughöhe von zunächst 4000 ft AMSL wurde kurz vor dem Unfall auf 3000 ft AMSL verringert. Der Pilot meldet dort sei die Sicht «Ok». Das Flugzeug verfügt über Glascockpit und 2 Achs Autopiloten Das Flugzeug kollidiert mit Messeinrichtungen auf dem Brocken auf ft AMSL und stürzt auf dem Gelände der Station ab. 11 Gefährliche Windsysteme Bild: SUST 12 6

7 Flugunfall SR20, HB-KHA, Val Tremola, Airolo, TI Flugverlauf (SUST) VFR Flug von Ambri nach Basel 2 Personen an Bord Start auf Piste 11 in Ambri Kollision mit Gelände etwa 6 Minuten nach dem Start im Val Tremola. 13 Flugunfall SR20, HB-KHA, Val Tremola, Airolo, TI 14 7

8 Flugunfall SR20, HB-KHA, Val Tremola, Airolo, TI 15 Schlussbeurteilung SUST Der Unfall ist darauf zurückzuführen, dass der Pilot das Flugzeug so tief in ein enges Tal steuerte, dass weder eine Umkehrkurve noch der Überflug des Passes möglich war, sodass es zu einer Kollision mit dem Gelände kam. Zum Unfall haben beigetragen: Unzureichende Kenntnisse im Gebirgsflug Überschätzen der Flugleistungen 16 8

9 Detaillierte Analyse Meteorologische Aspekte Sommertag mit Tagesgang-Wetter Am Nachmittag ausgeprägte Talwindzirkulation Am Alpenkamm Wind aus nördlicher Richtung mit ca. 10 kts Temperaturen von 15 C Technische Aspekte Motor: 200 HP auf Meereshöhe Auf 2000 m/meer 20-25% weniger Leistung Hight Density Altitude (LSZA: 30 C 17 C über ISA): +2000ft 17 Berg- / Talwindzirkulation Tag: Wind fliesst talaufwärts, zusammen mit Hangaufwind: Talwind Achtung: Ausgleichsströmung Nacht: umgekehrt: Bergwind 18 9

10 Zwei Talwindsysteme treffen aufeinander Talwind des Landwassertals wird durch Prättigauer Wind verdrängt Talwind wird zu Bergwind Kräftiges Talwindsystem Talwindsystem Swisstopo 19 Eidgenössisches Departement des Innern EDI Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz Typische Schönwetterwindsysteme in den Schweizer Alpen Atlas der Schweiz 10

11 Talwind wird zu Bergwind Talwindsystem Bergwind möglich! Kräftiges Talwindsystem Landestopo 21 Detaillierte Analyse Meteorologische Aspekte Sommertag mit Tagesgang-Wetter Am Nachmittag ausgeprägte Talwindzirkulation Am Alpenkamm Wind aus nördlicher Richtung mit ca. 10 kts Temperaturen von 15 C Technische Aspekte Motor: 200 HP auf Meereshöhe Auf 2000 m/meer 20-25% weniger Leistung 22 11

12 High Density Altitude LSZA (915ft/AMSL): 30 C 17 C über ISA Unfallort (6660ft/AMSL) : 15 C 13 über ISA Density Altitude 13 x 120ft = 1560ft addiert zu 6660ft = 8220ft 23 Flug-Taktik 1. Überhöht in ein ansteigendes Tal (Pass) einfliegen 2. Planung so, dass jederzeit eine Umkehrkurve möglich ist 24 12

13 Startunfälle im Sommer wegen hoher Dichtehöhe Bild: bfu 25 Startunfall in Lommis. Piper PA28-180, 4 plätziges Flugzeug mit 180 PS. Aktuelles Startgewicht: 1050 kg, 39 kg unter Maximum. Pistenlänge: 615 m Aussentemperatur: 30 C Errechnete Startstrecke: Rollstrecke: 375 m Strecke bis Höhe 15 m über Boden: 765 m Start möglich, verlangt aber genaues Einhalten der Prozeduren

14 Flugweg HB-OYN (bfu) 27 Unfallursache gemäss bfu Der Unfall ist darauf zurückzuführen, dass das Flugzeug nach dem Start aufgrund der eingenommenen Fluglage wieder sank und es unmittelbar über dem Boden zu einem Kontrollverlust kam, was zu einem Aufprall auf dem Boden führte. Folgende Faktoren haben den Unfall möglicherweise begünstigt: Hohe Abflugmasse bei hoher Aussentemperatur Rückenwindtendenz beim Verlassen der Bodenschicht Ablenkung des Piloten durch Passagiere Geringe Flugerfahrung des Piloten 28 14

15 Dichtehöhe Berechnung (Faustformel) Flugplatzhöhe ermitteln. Pressure Altitude QNH tiefer als Standard? Pro hpa 27 ft dazuzählen. QNH höher als Standard? Pro hpa 27 ft abzählen. Density Altitude Temperatur höher als ISA? Pro C 120 ft dazuzählen. Temperatur tiefer als ISA? Pro C 120 ft abzählen. 29 Dichtehöhe im Fall HB-OYN Berechnungsbeispiel: Flugplatzhöhe: 1539ft, QNH: 1011 hpa, Temperatur: 30 C 1. Berechnung der ISA- Temperatur auf Flugplatzhöhe 2. Berechnung der Pressure Altitude 3. Berechnung der Density Altitude 15 C (1,5 x 2 C) = 12 C 1539ft + (2 x 28ft) = 1595ft 1595ft + (18 x 120ft) = 3755 ft ISA: auf Meereshöhe: 15 C; Abnahme 2 C pro 1000ft Höhe Differenz aktuelles QNH zu Standard-Druck x 28ft (hier: hPa hPa = 2.25hPa) Differenz aktuelle Temperatur zu ISA-Standard-Temp. x 120ft (hier: 30 C - 12 C = 18 C) 30 15

16 Auswirkung von hoher Density Altitude Vergaser und Einspritzermotoren Saugmotoren, saugen sich die Luft von aussen ohne Hilfe an. Direkte Auswirkung der Luftdichte auf die Motorenleistung. Dienstgipfelhöhen 3000 bis 4000 Meter. Density Altitude Motorenleistung Prozent 1000 ft / 300 m 98% 2500 ft/ 762 m 95% 5000 ft/ 1524 m 87% 7500 ft/ 2286 m 78% ft / 3048 m 67% Mooney M20 C, Lycoming O360-A1D. 31 Startstrecken bei hoher DA Beispiele für Startstrecken mit zunehmender DA Density Altitude Rollstrecke Startstrecke über 15 m Hindernis. Meereshöhe 1030 ft / 314 m 1760 ft / 536 m 2500 ft / 762 m 1345 ft / 410 m 2305 ft / 702 m 5000 ft / 1524 m 1910 ft / 582 m 3275 ft / 998 m 7500 ft / 2283 m 3120 ft / 950 m 4523 ft / 1378 m Mooney M20C, Lycoming O360-A1D 32 16

17 Warnung vor hohen Temperaturen Beispiel eines METAR mit den aktuellen Temperatur- und Druckwerten: LSZH Z 26009KT 230V320 CAVOK 31/14 Q1018 NOSIG= Motorflugprognose: Gefahren: In den Niederungen stellenweise Temperaturen über 30 Grad. TAF Z VRB03KT CAVOK T25/08Z T29/11Z= Persönlichen Wetterberatung des Flugwetterdienstes der MeteoSchweiz ( Fr Fr./Minute) (Folie: Oliver Baer) 33 Operationelle Konsequenzen Mit erhöhter Dichtehöhe muss die Startberechnung diesen Umständen angepasst werden. Reduktion des Startgewichtes Abwarten auf Abkühlung Flug nicht antreten Gemischeinstellung optimieren. Bei Flugplätzen mit grosser Höhe VOR dem Abflug zur Destination rechnen, ob man wieder starten kann! Schweiz: Les Eplatures (1000 m Meer, Samedan (1800m Meer) und andere verlangen spezielle Flugvorbereitung 34 17

18 Malojawind Talwindsystem Bergeller Talwind verdrängt Talwind des Oberengadins Kräftiges Talwindsystem Swisstopo 35 Density Altitude im Reiseflug Die Dienstgipfelhöhe von Flugzeugen mit Saugmotor beträgt in der Regel zwischen und ft bei ISA Bedingungen. Entspricht: 3000 bis 4500 m. Minimalflughöhen der Alpenübergänge: Gemmi, Nufenen: 9200 ft / 2804 m Gd St. Bernard: 9500 ft / 2895 m Gotthard, Julier: 8600 ft / 2621 m Bei hoher Density Altitude: KANN MEIN FLIEGER DAS? 36 18

19 Density Altitude im Reiseflug. Beispiel: Cessna 172 N von Zürich nach Lugano Pilot mit 3 Passagieren und Treibstoff für Rückflug. Startgewicht 900 kg (MTOW 907 kg) Dienstgipfelhöhe ft Temperatur Gütsch (2287 m/7500 ft) : 20 C QNH Zürich : 1005 hpa, Lugano 1000 hpa Kann bei diesen Bedingungen der Gotthard überflogen werden? 37 Density Altitude im Reiseflug Pressure Altitude: QNH 1003 entspricht 10 hpa tiefer, entspricht 7500 ft +280 ft = 7780 ft ISA = 15 - (7.5 * 2 ) = 0 C Temp= 20, also ISA+20 Density Altitude: 7780 ft + (20*120 ft) = ft. Differenz DA / reale Höhe: ft 7500 ft= 2680 ft Minimale Höhe für Gotthard gemäss ICAO Karte = 8600 ft DA auf 8600 ft ist zu erwarten: 8600 ft ft = ft. Dienstgipfelhöhe gemäss Handbuch = ft Fazit: Überflug ist äusserst kritisch und gefährlich

20 Danke für die Aufmerksamkeit 39 20