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NO COPY – www.fliegerbreu.de 1 Technik AFlugzeugkunde AFlugzeugkunde BAerodynamik BAerodynamik CTriebwerkkunde CTriebwerkkunde DPropeller DPropeller EInstrumentenkunde.

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1 NO COPY – 1 Technik AFlugzeugkunde AFlugzeugkunde BAerodynamik BAerodynamik CTriebwerkkunde CTriebwerkkunde DPropeller DPropeller EInstrumentenkunde EInstrumentenkunde FFlugleistungen FFlugleistungen GBeladung und Schwerpunkt GBeladung und Schwerpunkt Einige der Abbildungen wurden aus folgenden 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: Flugnavigation, 1976 Hesse4: Der Segelflugzeugführer, 1975

2 NO COPY – 2 Cockpit einer A319

3 NO COPY – 3 Fahrtmesser Grün: Normaler Betriebsbereich Gelb: nur bei ruhiger Luft; harte Steuerbewegungen und ruckartiges Abfangen vermeiden Rot: Diese Grenze keinesfalls überschreiten (V NE ) Weiß: Zulässiger Bereich für die Betätigung der Landehilfen Nicht gekennzeichnet: Manövergeschwindigkeit (V A ) als Maximalgeschwindigkeit für volle Ruderausschläge Schiffmann7: Abb 4.3.1

4 NO COPY – 4 Fahrtmesser- sonden Schiffmann7: Abb Schiffmann7: Abb 4.3.3

5 NO COPY – 5 Prinzip der Staudruckmessung Der Staudruck ist die Differenz zwischen dem Gesamtdruck und dem statischen Druck Mit zunehmender Höhe zeigt der Fahrtmesser infolge der abnehmenden Dichte zu gering an. Die TAS kann nach folgender Regel ermittelt werden: Pro 1000 ft werden 2 % zur angezeigten Geschwindigkeit hinzugeschlagen q= r*v Schiffmann7: Abb 4.3.5

6 NO COPY – 6 Bezeichnung der Geschwindigkeiten IAS Indicated Air Speed = Angezeigte Eigengeschwindigkeit Korrektur Instrumenten- und Installationsfehler CAS Calibrated Air Speed- Berichtigte Eigengeschwindigkeit Korrektur Kompressibilität der Luft EAS Equivalent Air Speed = Aquivalente Eigengeschwindigkeit Korrektur Druck- und Temperaturkorrektur TAS True Air Speed = Wahre Eigengeschwindigkeit

7 NO COPY – 7 Bezeichnung der Geschwindigkeiten Berücksichtigte Fehler IAS CAS (RAS) EASTAS Fehler beseitigt durch: Kompressibilität in NN Skala-Eichung; Kompr. Für NN Systemfehler Tabelle oder Diagramm Kompressibilität in Flughöhe Messmethode oder Rechnung Dichtehöhe (nicht Druckhöhe) Messmethode oder Rechnung Messgrößen p für norm. v ppppTp

8 NO COPY – 8 Barometrische Höhenmessung Standarddruck NN: 1013,2 hPa Barometrische Höhenstufen: Faustregel: 30 ft/hPa

9 NO COPY – 9 Höhenmesser QFE: Luftdruck am Platz QNH: zurückgerechneter Luftdruck in NN Schiffmann7: Abb Schiffmann7: Abb Zulässige Toleranz: 80ft

10 NO COPY – 10 Fehler des Höhenmessers Systemfehler Systemfehler –Fehlerhafte Eichung, –schlechte Temperaturkompensation, –Hysteresefehler (nachhinken),Elastizitätsfehler, –Entnahmefehler (Einbaufehler bzw. Anbringungsstelle) Meteorologischer Fehler Meteorologischer Fehler –Abweichung von der Normalatmosphäre (Druck- und Temperaturfehler)

11 NO COPY – 11 Flug entlang einer Druckfläche Schiffmann7: Abb 4.3.9

12 NO COPY – 12 Vom Hoch ins Tief gehts schief Schiffmann7: Abb

13 NO COPY – 13 Höhenmessereinstellungen 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.

14 NO COPY – 14 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

15 NO COPY – 15 FL-Altitude-Elevation-Height Lösung: 4250=100% QNH-A 4500=106% 6/0,4=15° TA= 4230 ft H = 2230 ft DA= 2184 ft Stand. +6°C 15° kälter = -9°C

16 NO COPY – 16 Aufgaben Bei einer angezeigten Höhe von 2500 ft stelle ich das QNH von 1008 hPa auf 1009 hPa um. Welche Höhe wird jetzt angezeigt? Bei einem Flug in einer angezeigten Höhe von 5000ft ändert sich das QNH von 1020 auf 1010 hPa. Wie ändert sich die wahre Höhe wenn der Höhenmesser nicht umgestellt wird? Beim Höhenmesser ist 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?

17 NO COPY – 17 Prinzip des Variometers Das Variometer misst die Druckveränderung Schiffmann7: Abb

18 NO COPY – 18 Stauscheibenvariometer Schiffmann7: Abb Schiffmann7: Abb Vorteil gegenüber Dosenvariometer: Schnellere Anzeige!

19 NO COPY – 19 Borddrucksystem Schiffmann7: Abb

20 NO COPY – 20 Ladedruckmesser

21 NO COPY – 21 Ladedruckmesser Der Ladedruck (manifold air pressure =MAP) zeigt ent- weder den reinen Gebläse- druck zwischen Gebläse und Motor oder den Druck im Ladeschacht (Druck in der Gemischleitung zwischen Vergaser und Zylinder) an.

22 NO COPY – 22 Magnetfeld der Erde Schiffmann7: Abb

23 NO COPY – 23 Kompass Schiffmann7: Abb Schiffmann7: Abb Schiffmann4A: Abb 56

24 NO COPY – 24 Deviation Abweichung durch Metallteile und Magnetfelder des Luftfahrzeuges, abhängig vom Luftfahrzeug und der Richtung. Variation oder Ortsmissweisung Abweichung der magnetischen Nordrichtung zur geografischen Nordrichtung, abhängig vom Standort. Begriffe um den Kompass rwN mwN KN Magnetischer Nordpol geographischer Nordpol var dev

25 NO COPY – 25 Inklinationskompensation Schiffmann7: Abb

26 NO COPY – 26 Kompassdrehfehler Auf nördlichen Kursen früher ausleiten. z.B. von West auf Nord bei 330° ausleiten Auf südlichen Kursen später ausleiten (überdrehen). z.B. von West auf Süd bei 150° 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 Schiffmann4A: Abb 72 Schiffmann4A: Abb 73

27 NO COPY – 27 Kreiselinstrumente Wendezeiger Künstlicher Horizont Kurskreisel Ursprüngliche Richtung erzwungene Richtung Präzessio ns- kraft Je höher die Drehzahl desto höher die Präzessionskraft und damit die Stabilität des Kreisels Schiffmann7: Abb Antrieb elektrisch oder pneumatisch (5 inch hg)

28 NO COPY – 28 Kreiselaufhängung 1.Achse (Rotationsachse) 2.Achse 3.Achse Vollkardanisch aufgehängter 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

29 NO COPY – 29 Scheinbare Drift bzw. Kippen Scheinbare Drift 15° * sin(Breite) pro Stunde Scheinbares Kippen 15° * cos(Breite) pro Stunde

30 NO COPY – 30 Wendezeiger Schiffmann7: Abb Standardkurve: 2 Min. für einen Vollkreis 3° pro sec. 3°/sec

31 NO COPY – 31 Aufbau des Wendezeigers Schiffmann7: Abb

32 NO COPY – 32 Schaubilder des Wendezeigers Schiffmann7: Abb

33 NO COPY – 33 Standardkurve Bei Instrumentenflugverfahren ist die Standardkurve definiert mit einer festgelegten Drehgeschwindigkeit von 3° / sec bzw. 2 min. für einen Vollkreis. Diese Drehgeschwindigkeit ist bei den Wendezeigern im Motorflug besonders gekennzeichnet. Schiffmann3: Abb 29 TAS(kt)/ TAS(mph)/10 + 5

34 NO COPY – 34 Künstlicher Horizont Hesse

35 NO COPY – 35 Pneumatischer- oder elektrischer Antrieb Hesse

36 NO COPY – 36 Pneumatische Rückführung Schiffmann7: Abb

37 NO COPY – 37 Beschleunigungsfehler

38 NO COPY – 38 Künstlicher Horizont

39 NO COPY – 39 Schaubilder des künstlichen Horizonts Schiffmann7: Abb

40 NO COPY – 40 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).

41 NO COPY – 41 Kurskreisel Etwa alle 20 min nachstellen auf den MwSK Schiffmann3: Abb 39 Schiffmann3: Abb 41

42 NO COPY – 42 Kurskreisel Fehler entstehen durch: Fehler entstehen durch: –Erddrehung (scheinbare Drift) –Standortveränderung (scheinbare Drift) –Lagerreibung u. Unwucht (mech. Drift) –Querneigung des Flugzeuges (Kardan- Kipp- oder Neigungsfehler: Bei Vollkreisen wird die Anzeige nicht gleichförmig mitlaufen) Größter Fehler bei Zwischenkursen: 045°, 135°, 225° und 315°

43 NO COPY – 43 GPS

44 NO COPY – 44 GPS Ortsbestimmung

45 NO COPY – 45 Positionsbestimmung mit GPS 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 Eine Überbestimmung der Position ist notwendig, um die Zeitbasis festzustellen

46 NO COPY – 46 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 ( MHz) L2 frequency ( MHz)

47 NO COPY – 47 Navigationsfunktionen eine GPS-Empfängers Grundinformation: Die Koordinaten des Standorts eventuell inklusive 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

48 NO COPY – 48 Fragen zur Instrumentenkunde Wie groß ist die TAS bei einer Fahrtmesseranzeige von 100 kt in 5000ft 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? 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?

49 NO COPY – 49 Technik AFlugzeugkunde AFlugzeugkunde BAerodynamik BAerodynamik CTriebwerkkunde CTriebwerkkunde DPropeller DPropeller EInstrumentenkunde EInstrumentenkunde FFlugleistungen FFlugleistungen GBeladung und Schwerpunkt GBeladung und Schwerpunkt


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