Technik A Flugzeugkunde B Aerodynamik C Triebwerkkunde D Propeller E Instrumentenkunde F Flugleistungen G Beladung 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

Cockpit einer A319

Fahrtmesser Grün: Normaler Betriebsbereich Gelb: nur bei ruhiger Luft; harte Steuerbewegungen und ruckartiges Abfangen vermeiden Rot: Diese Grenze keinesfalls überschreiten (VNE) Weiß: Zulässiger Bereich für die Betätigung der Landehilfen Nicht gekennzeichnet: Manövergeschwindigkeit (VA) als Maximalgeschwindigkeit für volle Ruderausschläge Schiffmann7: Abb 4.3.1

Fahrtmesser-sonden Schiffmann7: Abb 4.3.2 Schiffmann7: Abb 4.3.3

Prinzip der Staudruckmessung Der Staudruck ist die Differenz zwischen dem Gesamtdruck und dem statischen Druck q= r*v 2 1 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 ft werden 2 % zur angezeigten Geschwindigkeit hinzugeschlagen

Bezeichnung der Geschwindigkeiten IAS Indicated Air Speed = Angezeigte Eigengeschwindigkeit Korrektur Instrumenten- und Installationsfehler CAS Calibrated Air Speed- Berichtigte Eigengeschwindigkeit Kompressibilität der Luft EAS Equivalent Air Speed = Aquivalente Eigengeschwindigkeit Druck- und Temperaturkorrektur TAS True Air Speed = Wahre Eigengeschwindigkeit

Bezeichnung der Geschwindigkeiten Berücksichtigte Fehler IAS CAS (RAS) EAS TAS Fehler beseitigt durch: Kompressibilität in NN Skala-Eichung; Kompr. Für NN Systemfehler — Tabelle oder Diagramm Kompressibilität in Flughöhe Messmethode oder Rechnung Dichtehöhe (nicht Druckhöhe) Messgrößen ∆p für norm.v ∆p p T

Barometrische Höhenmessung Standarddruck NN: 1013,2 hPa Barometrische Höhenstufen: Faustregel: 30 ft/hPa

Höhenmesser Zulässige Toleranz: 80ft QFE: Luftdruck am Platz Schiffmann7: Abb 4.3.7 QFE: Luftdruck am Platz QNH: zurückgerechneter Luftdruck in NN Zulässige Toleranz: 80ft Schiffmann7: Abb 4.3.8

Fehler des Höhenmessers Systemfehler Fehlerhafte Eichung, schlechte Temperaturkompensation, Hysteresefehler (nachhinken),Elastizitätsfehler, Entnahmefehler (Einbaufehler bzw. Anbringungsstelle) Meteorologischer Fehler Abweichung von der Normalatmosphäre (Druck- und Temperaturfehler)

Flug entlang einer Druckfläche Schiffmann7: Abb 4.3.9

Vom Hoch ins Tief gehts schief Schiffmann7: Abb 4.3.10

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. QFE: the barometric pressure at the station location or aerodrome elevation datum point. If QFE is set on the altimeter baro-setting scale while parked at an airfield, the instrument should read close to zero altitude – if the local pressure is close to the ISA standard for that elevation. However the use of QFE is deprecated. QFF: the msl pressure derived from the barometric pressure at the station location by calculating the weight of an imaginary air column, extending from the location to sea level, assuming the temperature and relative humidity at the location are the long term monthly mean, the temperature lapse rate is ISA and the relative humidity lapse rate is zero. This is the Australian Bureau of Meteorology method - QFF calculations differ among meteorological organisations. QFF is the location value plotted on surface synoptic charts and is closer to reality than QNH. QNH: the msl pressure derived from the barometric pressure at the station location by calculating the weight of an imaginary air column, extending from the location to sea level, assuming the temperature at the location is the ISA temperature for that elevation, the temperature lapse rate is ISA and the air is dry throughout the the column. QNE: is the ISA Standard Pressure altimeter setting of 1013.2 hPa. The term QNE is now rarely encountered but if you set 1013.2 on the altimeter baro-setting scale while parked the altimeter will indicate the current ISA pressure altitude of the airfield – which is the first step in calculating density altitude.

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

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

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?

Prinzip des Variometers Das Variometer misst die Druckveränderung Schiffmann7: Abb 4.3.13

Stauscheibenvariometer Schiffmann7: Abb 4.3.11 Schiffmann7: Abb 4.3.14 Vorteil gegenüber Dosenvariometer: Schnellere Anzeige!

Borddrucksystem Schiffmann7: Abb 4.3.22

Ladedruckmesser

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.

Magnetfeld der Erde Schiffmann7: Abb 4.3.26

Kompass Schiffmann7: Abb 4.3.30 Schiffmann4A: Abb 56

Begriffe um den Kompass 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. geographischer Nordpol Magnetischer Nordpol rwN mwN KN var dev

Inklinationskompensation Schiffmann7: Abb 4.3.32

Kompassdrehfehler Schiffmann4A: Abb 72 Schiffmann4A: Abb 73 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

Ursprüngliche Richtung Kreiselinstrumente Wendezeiger Künstlicher Horizont Kurskreisel Ursprüngliche Richtung erzwungene Richtung Präzessions- kraft 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

1.Achse (Rotationsachse) Kreiselaufhängung 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 3.Achse 1.Achse (Rotationsachse) 2.Achse

Scheinbare Drift bzw. Kippen 15° * sin(Breite) pro Stunde Scheinbares Kippen 15° * cos(Breite) pro Stunde

Wendezeiger Standardkurve: 2 Min. für einen Vollkreis 3° pro sec. Schiffmann7: Abb 4.3.42

Aufbau des Wendezeigers Schiffmann7: Abb 4.3.41

Schaubilder des Wendezeigers Schiffmann7: Abb 4.3.43

Standardkurve TAS(kt)/10 + 7 TAS(mph)/10 + 5 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)/10 + 7 TAS(mph)/10 + 5

Künstlicher Horizont Hesse

Pneumatischer- oder elektrischer Antrieb Hesse

Pneumatische Rückführung Schiffmann7: Abb 4.3.45

Beschleunigungsfehler

Künstlicher Horizont

Schaubilder des künstlichen Horizonts Schiffmann7: Abb 4.3.44

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).

Etwa alle 20 min nachstellen Kurskreisel Schiffmann3: Abb 41 Etwa alle 20 min nachstellen auf den MwSK Schiffmann3: Abb 39

Kurskreisel 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°

GPS

GPS Ortsbestimmung

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

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)

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

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?

Technik A Flugzeugkunde B Aerodynamik C Triebwerkkunde D Propeller E Instrumentenkunde F Flugleistungen G Beladung und Schwerpunkt