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Technik. Aerodynamik Flugzeugkunde Instrumentenkunde Das Flugklare Flugzeug. Technik. Instrumentenkunde. Einige der Abbildungen wurden mit mit freundlicher Genehmigung des Luftfahrtverlag Friedrich Schiffmann GmbH & Co. KG, aus folgende Bänden entnommen:

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Presentation Transcript

  1. Technik Aerodynamik Flugzeugkunde Instrumentenkunde Das Flugklare Flugzeug Frank-Peter Schmidt-Lademann

  2. Technik Instrumentenkunde Einige der Abbildungen wurden mit mit freundlicher Genehmigung des Luftfahrtverlag Friedrich Schiffmann GmbH & Co. KG, aus folgende Bänden entnommen: Schiffmann1: "Der Privatflugzeugführer", Band 1, Technik I, 1977 Schiffmann3: "Der Privatflugzeugführer", Band 3, Technik II, 1977 Schiffmann4A: "Der Privatflugzeugführer", Band 4A, Flugnavigation, 1979 Schiffmann7: "Der Segelflugzeugführer", Band 7, 1997 Hesse3: Hesse3, Flugnavigation, 1976 Hesse4: Hesse4, Der Segelflugzeugführer, 1975 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  3. Cockpit einer A319 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  4. Fahrtmesser Grün: Normaler Betriebsbereich Gelb: nur bei ruhiger Luft, harte Steuerbewegungen und ruckartiges Abfangen vermeiden Rot: Diese Grenze keinesfalls überschreiten (VNE) Gelbes Dreieck: geringst empfohlene Geschwindigkeit für den Landeanflug Weiß: Zulässigen Bereich für die Betätgung der Landehilfen Nicht gekennzeichnet: Manövergeschwindigkeit (VA) als Maximalgeschwindigkeit für volle Ruderausschläge Schiffmann7: Abb 4.3.1 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  5. Fahrtmesser-sonden Schiffmann7: Abb 4.3.2 Schiffmann7: Abb 4.3.3 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  6. 1 q= r*v 2 2 Prinzip der Staudruckmessung Der Staudruck ist die Differenz zwischen dem Gesammtdruck und dem statischen Druck Schiffmann7: Abb 4.3.5 Mit zunehmender Höhe zeigt der Fahrtmesser infolge der abnehmenden Dichte zu gering an. Die TAS kann nach folgender Regel ermittelt werden: Pro 1000 m werden 6% zur angezeigten Geschwindigkeit hinzugeschlagen oder Pro 1000 ft werden 2% zur angezeigten Geschwindigkeit hinzugeschlagen Frank-Peter Schmidt-Lademann

  7. Barometrische Höhenmessung Standarddruck NN: 1013,2 hPa Barometrische Höhenstufen: Faustregel: 8 m/hPa oder Faustregel: 30 ft/hPa Frank-Peter Schmidt-Lademann

  8. Höhenmesser Schiffmann7: Abb 4.3.7 QFE: Luftdruck am Platz QNH: zurückgerechneter Luftdruck in NN Zulässige Toleranz: 80ft Schiffmann7: Abb 4.3.8 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  9. Flug entlang einer Druckfläche Schiffmann7: Abb 4.3.9 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  10. Vom Hoch ins Tief gehts schief Schiffmann7: Abb 4.3.10 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  11. Höhnmessereinstellungen QNH Auf Meereshöhe zurückgerechneter Druck. Bei dieser Einstellung zeigt der Höhenmesser die Platzhöhe an. Gilt nur für einen bestimmten Platz QFE Druck am Platz. Höhenmesser zeigt am Boden 0 an. 1013,2 Standardhöhenmessereinstellung. Höhe über der Standarddruckfläche wird angezeigt auch Flugfläche genannt. Frank-Peter Schmidt-Lademann

  12. Arten von Flughöhen QNH Höhe angezeigte Höhe, wenn im Höhenmesser QNH eingestellt ist wahre Höhe tatsächliche Höhe, bzw temperaturkorrigierte QNH Höhe Druck Höhe (QNE) Höhe wenn im Höhenmesser 1013,2 hpa eingestellt ist, Flugfläche wird angezeigt. Dichtehöhe Höhe in der Standardatmosphäre, die der herrschenden Luftdichte entspricht Frank-Peter Schmidt-Lademann

  13. Aufgaben • Bei einer angezeigten Höhe von 1600m stelle ich das QNH von 1008 hPa auf 1009 hPa um. Welche Höhe wird jetzt angezeigt. • Bei einem Flug in einer angezeigten Höhe von 2000m ändert sich das QNH von 1020 auf 1010 hPa. Wie ändert sich die wahre Höhe wenn der Höhenmesser nicht umgestellt wird • Beim Höhenmesser sei ein QNH von 1020 hPa eingestellt, bei welcher Höhenanzeige erreiche ich die Flugfläche 100 • Der Höhenmesser zeigt bei einer QNH Einstellung von 1005 hPa 5000 ft an, befinde ich mich über oder unter der Flugfläche 50? • Im Sinkflug wird beim durchstoßen von Flugfläche 50 der Höhenmesser von 1013,2 auf ein QNH von 1000 hPa umgestellt, welche Höhe wird jetzt angezeigt Frank-Peter Schmidt-Lademann

  14. Prinzip des Variometers Das Variometer mißt die Druckveränderung Schiffmann7: Abb 4.3.13 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  15. Stauscheibenvariometer Schiffmann7: Abb 4.3.11 Schiffmann7: Abb 4.3.14 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  16. ps-q TE-Kompensation Knüppelthermik Der Staudruck wird vom statische Druck abgezogen. Damit kann das Umsetzen von Fahrt in Höhe und umgekehrt in der Anzeige des Varios kompensiert werden. Schiffmann7: Abb 4.3.14 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  17. McCready-Funktion Schiffmann7: Abb 4.3.16b Schiffmann7: Abb 4.3.17 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  18. Borddrucksystem Schiffmann7: Abb 4.3.22 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  19. Magnetfeld der Erde Schiffmann7: Abb 4.3.26 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  20. Kompass Schiffmann7: Abb 4.3.30 Schiffmann4A: Abb 56 Schiffmann7: Abb 4.3.31 Schiffmann4A: Abb 56 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  21. geographischer Nordpol Magnetischer Nordpol rwN mwN KN var dev Begriffe um den Kompaß Deviation Abweichung durch Metallteile und Magnetfelder des Luftfahzeuges, abhängig vom Luftfahrzeug und der Richtung. Variation oder Ortsmißweissung Abweichung der magnetischen Nordrichtung zur geografischen Nordrichtung, abhängig vom Standort. Frank-Peter Schmidt-Lademann

  22. Inklinationskompensation Schiffmann7: Abb 4.3.32 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  23. Kompassdrehfehler Schiffmann4A: Abb 72 Schiffmann4A: Abb 73 Auf nördlichen Kursen früher ausleiten. Z.B. von West auf Nord bei 330grad ausleiten Auf südlichen Kursen später ausleiten (überdrehen).Z.B. von West auf Süd bei 150 grad ausleiten Auf Ost- oder Westkurs: bei Beschleunigung Anzeige zu nördlich bei Verzögerung Anzeige zu südlich Fehler kann durch die Inklination direkt und dem tief liegenden Schwerpunkt oder durch den nicht im Drehpunkt liegenden Schwerpunkt erklärt werden Frank-Peter Schmidt-Lademann

  24. Präzessions- kraft erzwungene Richtung Ursprüngliche Richtung Kreiselinstrumente Wendezeiger Künstlicher Horizont Kurskreisel Je höher die Drehzahl desto höher die Präzessionskraft und damit die Stabilität des Kreisels • Antrieb • elektrisch oder • pneumatisch (5 inch hg) Schiffmann7: Abb 4.3.40 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  25. Kreiselaufhängung 3.Achse • Vollkardanisch aufgehänter Kreisel • 3 Achsen = 3 Freiheitsgrade • Kurskreisel und künstlicher Horizont • Halbkardanisch aufgehängter Kreisel • 2 Achsen = 2 Freiheitsgrade • Wendezeiger • Der rotierende vollkardanisch aufgehängte Kreisel behält seine Lage im Raum bei 1.Achse (Rotationsachse) 2.Achse Frank-Peter Schmidt-Lademann

  26. Scheinbare Drift bzw Kippen Scheinbare Drift 15° * sin(Breite) pro Stunde Scheinbares Kippen 15° * cos(Breite) pro Stunde Frank-Peter Schmidt-Lademann

  27. Wendezeiger • Standardkurve: • 2 Min. für einen Vollkreis • 3° pro sec. Schiffmann7: Abb 4.3.42 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  28. Aufbau des Wendezeigers Schiffmann7: Abb 4.3.41 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  29. Schaubilder des Wendezeigers Schiffmann7: Abb 4.3.43 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  30. Standardkurve Bei Instrumentenflugverfahren ist die “Standardkurve” definiert mit einer festgelegten Drehgeschwindigkeit von 3 grad / sec bzw 2 min für einen Vollkreis. Diese Drehgeschwindigkeit ist bei den Wendezeigern im Motorflug besonders gekennzeichnet. Schiffmann3: Abb 29 TAS(kt)/10 + 7 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  31. Künstlicher Horizont Schiffmann7: Abb 4.3.45 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  32. Schaubilder des künstlichen Horizonts Frank-Peter Schmidt-Lademann Schiffmann7: Abb 4.3.44

  33. Fehler des künstlichen Horizontes • Beschleunigungsfehler • Beschleunigung: Steigen, Rechtsneigung • Verzögerung: Sinken, Linksneigung • Drehfehler • Querneigung wird kleiner angezeigt • Da die Kreiselachse immer zum Erdmittelpunkt zeigen muß, wird sie nachgeführt (gestützt). Frank-Peter Schmidt-Lademann

  34. Kurskreisel Schiffmann3: Abb 41 Etwa alle 20 min nachstellen auf den MWSK Schiffmann3: Abb 39 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  35. Faden Schiffmann7: Abb 4.3.46 Frank-Peter Schmidt-Lademann

  36. GPS Frank-Peter Schmidt-Lademann

  37. GPS Ortsbestimmung Frank-Peter Schmidt-Lademann

  38. Positionsbestimmung mit GPS Eine Überbestimmung der Position ist notwendig, um die Zeitbasis festzustellen 3 Satelliten müssen empfangen werden, um eine Position auf der Erdoberfläche bestimmen zu können 4 Satelliten müssen empfangen werden, um eine Position im Raum bestimmen zu können Frank-Peter Schmidt-Lademann

  39. GPS-Genauigkeit Precise Positioning Service (PPS) 22 meter Horizontal accuracy 27.7 meter vertical accuracy 100 nanosecond time accuracy Standard Positioning Service (SPS) 100 meter horizontal accuracy 156 meter vertical accuracy 340 nanoseconds time accuracy L1 frequency (1575.42 MHz) L2 frequency (1227.60 MHz) Frank-Peter Schmidt-Lademann

  40. Navigationsfunktionen eine GPS-Empfängers • Grundinformation: • Die Koordinaten des Standorts eventuell inclusive Höhe • Die augenblickliche Zeit • Abgeleitete Information: • Geschwindigkeit • Flugrichtung • Windgeschwindigkeit (bei Eingabe von CAS,rwsk,Höhe) • Mit Kartenbasis bzw Wegpunkteliste: • Richtung zum Ziel • Zeit zum Ziel • Ablageanzeige (wie beim VOR) • Moving Map • Luftraumhinweise • Endanfluginformation Frank-Peter Schmidt-Lademann

  41. Fragen zur Instrumentenkunde • Wie groß ist die TAS bei einer Fahrtmesseranzeige von 100 km/h in 5000m Höhe • Da die Überziehgeschwindigkeit mit abnehmender Luftdichte steigt, was ist im Landeanflug bei der Fahrtmesseranzeige zu beachten? • Wie wird die Höchstgeschwindigkeit für volle Ruderauschläge bezeichnet? • Was bedeutet der gelbe Bogen am Fahrtmesser? • Was bedeutet das gelbe Dreieck am Fahrtmesser? • Worauf bezieht sich die Höhenanzeige des Höhenmessers? • Was bewirkt die Kompensationsdüse am Variometer? • Welche Instrumente funktionieren nicht, wenn die Öffnung für den statischen Druck verstopft ist? • Wozu dient die Kompaßflüssigkeit? • Wodurch entsteht der Kompaßdrehfehler? • Was versteht man unter der Deviation eines Kompaß? • Was kann man über einen vollkardanisch aufgehängten Kreisel sagen? • Welche Zeit benötigt man für einen Vollkreis bei einer Drehgeschwindigkeit von 3°/s • Was zeigt der Wendezeiger an? • Was zeigt die Libelle an? Frank-Peter Schmidt-Lademann

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