Notizen eines Flugsimulations-Enthusiasten

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Titel: Geheimnisse des Cockpits von Verkehrsflugzeugen 4.8 Über Meteorologie und Turbulenzen (Fortsetzung)

Im vorangegangenen Abschnitt wurde bei der Erklärung der Entstehung von Turbulenzen die Cumulonimbus-Wolke nicht erwähnt, daher soll dies hier nachgeholt werden.

Cumulonimbus-Wolken sind von außen sehr spektakulär und als Naturphänomen sehr faszinierend, aber für ein Flugzeug ist das Hineinfliegen in eine Cumulonimbus-Wolke ein sehr gefährliches Unterfangen. Da in der Cumulonimbus-Wolke sehr starke Auf- und Abwinde gleichzeitig existieren, kann deren Energie das Flugzeug erheblich beschädigen oder sogar zum Absturz führen. Selbst wenn man nicht direkt in die Wolke fliegt, sondern nur über der Wolkenformation fliegt oder an ihr vorbeiflügt, kann es zu starken Turbulenzen kommen, die zu Verletzungen der Passagiere führen können. Darüber hinaus können Hagelkörner in der Wolke und Blitzschlag in der Nähe der Wolken das Flugzeug beschädigen.

Piloten nutzen hauptsächlich das Wetterradar, um Cumulonimbus-Wolken auszuweichen. Wenn sie jedoch wie eine riesige Mauer direkt vor dem Flugweg stehen, kann die im letzten Abschnitt beschriebene Methode der deutlichen Änderung der Route nicht angewendet werden. Daher schaltet der Pilot das Fasten-Schildes-Signal (Sicherheitsgurt-Anzeige) im Passagierraum ein und fordert Passagiere und Besatzungsmitglieder auf, sich auf ihren Sitzen hinzusetzen. Der Pilot steuert in diesem Fall meist manuell, sucht konzentriert nach Lücken in den Wolken, manövriert nach links und rechts, um möglichst ruhige Luftzonen zu finden, bis er die Wolkenzone durchquert hat. Manchmal kämpft sich der Pilot sicher durch die Wolkenzone, und im Flugzeug tritt überhaupt keine Turbulenz auf. Unwissende Passagiere beschweren sich dann eventuell: „Wir mussten regungslos auf unseren Plätzen sitzen, und es hat überhaupt nicht geschüttelt“, was so aussieht, als hätte der Pilot falsch vorhergesagt. Man weiß kaum, dass dies das Ergebnis der harten Arbeit des Piloten ist; bitte missversteht das nicht.

Die Entstehung und Form von Cumulonimbus-Wolken ist je nach Region unterschiedlich; über dem Festland und dem Meer, in der gemäßigten Zone und den Tropen, am Tag und in der Nacht müssen Piloten viele meteorologische Bedingungen verstehen. Beispielsweise sind Cumulonimbus-Wolke über dem amerikanischen Festland sehr charakteristisch: Wenn feuchte Luftströme mit viel Wasserdampf, die über dem Golf von Mexiko entstehen, auf trockene Luft in der Mitte des Festlandes treffen, kann eine einzelne riesige Cumulonimbus-Wolke mit einem Durchmesser von bis zu 200 Kilometern entstehen. Bei so riesigen Wolken muss die Flugroute diesen Bereich unbedingt ausweichen. Ein weiteres Beispiel sind Cumulonimbus-Wolken im Winter über dem Japanischen Meer: Die Wolkenhöhe ist nicht sehr groß, sodass ihr Vorhandensein aus der Ferne oft nicht offensichtlich ist. Manchmal gibt es weite Schichtwolkenfelder (Stratus) über dem Meer, und die Cumulonimbus-Wolke versteckt sich in der Schichtwolke. Wenn man dann von oben nach unten schaut, gibt es in den Wolken manchmal viele Löcher; diese könnten Cumulonimbus-Wolken sein.

Hier sind auch noch einige Ergänzungen zu den Maßnahmen der Piloten gegen Turbulenzen.

Wenn Turbulenzen auftreten, muss der Pilot entscheiden, ob er in der gleichen Höhe weiterfliegen oder in eine neue Höhe steigen oder sinken soll, um zu kreuzen. Hierbei muss der Pilot die Wetterkarte im Kopf behalten, insbesondere die dreidimensionalen Wetterinformationen, und die Ursache der Turbulenzen korrekt analysieren. Daher muss der Pilot während des Fluges ständig auf Veränderungen der Windgeschwindigkeit, der Windrichtung und der Außentemperatur achten, die Form der äußeren Wolken beobachten, den ATC-Funk mithören und verschiedene Informationen sammeln, um eine korrekte Entscheidung zu treffen.

Zum Beispiel hat die schmale Übergangszone, in der sich kalte und warme Luftmassen berühren, die sogenannte „Front“, einen geneigten Winkel. Im Allgemeinen: Wenn die Turbulenz beginnt, nachdem die Außentemperatur gesunken ist, wird das Sinken der Höhe helfen, die Turbulenzzone schnell zu durchqueren. Wenn die Turbulenz beginnt, nachdem die Temperatur gestiegen ist, wird das Steigen der Höhe helfen, diese Frontzone schnell zu durchqueren.

Bezüglich des Jetstream auf großer Höhe bildet sich eine Form ähnlich einer Rohrleitung mit schnell fließender Luft. Beim Ein- oder Ausfliegen aus diesem „Rohr“ entstehen gewisse Erschütterungen, aber im Allgemeinen ist es in seinem Zentrum sehr stabil und es gibt keine Turbulenzen. Wenn jedoch die Windgeschwindigkeit 90 km/h (bzw. 50 Knoten, entspricht der Definition für Moderate Turbulence im风速en) übersteigt, ist das Auftreten von Turbulenzen sehr wahrscheinlich. In diesem Moment muss man sehr vorsichtig fliegen, besonders auf die Mach-Zahl-Anzeige im PFD achten. Da die Schallgeschwindigkeit sich mit der Temperatur ändert, zeigt eine Mach-Zahl, die abwechselnd größer und kleiner wird, dass die Temperatur der Luft in der Umgebung beginnt, sich subtil zu ändern. Wenn das Flugzeug zwischen Luftmassen hindurchfliegt, können Turbulenzen auftreten.

Die Beobachtung der Form von Kondensstreifen (Contrails) am Himmel ist ebenfalls sehr wichtig. Wenn sich nach der Bildung eines Kondensstreifens seine Form über lange Zeit nicht stark verändert, zeigt dies, dass die Luftströmung in dieser Höhe stabil ist und der Flug ruhig ist. Wenn sich die Form des Kondensstreifens jedoch schnell verformt und verstreut, ist in dieser Höhe höchstwahrscheinlich mit Turbulenzen zu rechnen.

Wenn auf dem Flugweg Cumulonimbus-Wolken auftauchen und Ausweichmaßnahmen ergriffen werden müssen, wird unter Radar-kontrolle oft ein neuer Kurs beantragt. Da auf dem ND-Display die Position der Cumulonimbus-Wolken zu sehen ist, wird der Pilot beispielsweise, wenn er glaubt, dass er auf magnetischem Kurs 250 Grad ausweichen kann, über ATC eine entsprechende Anfrage an die Flugsicherung stellen, zum Beispiel: „ABC Air 37, Request heading 250 due to cloud“. Wenn die Flugsicherung den Antrag genehmigt, antwortet sie oft: „ABC Air 37, Flying heading 250, report clear of weather“, und fordert den Piloten auf, nach Abschluss des Ausweichmanövers erneut zu berichten. Wenn der Pilot also den Kurs geändert hat und bestätigt hat, dass vorne keine Cumulonimbus-Wolken mehr vorhanden sind, meldet er sich bei der Flugsicherung: „ABC Air 37, Clear of weather“. Wenn nach Abschluss des Ausweichmanövers bereit ist, nach rechts zurück auf den ursprünglichen Flugweg zu drehen, kann er melden: „ABC Air 37, Accept right turn“, um der Flugsicherung mitzuteilen, dass er jederzeit zum Kurven bereit ist. Daraufhin wird der Fluglotse dem Piloten einen neuen Kurs oder Waypoint mitteilen.

Wenn das Flugzeug über dem Ozean fliegt oder sich in einem Gebiet ohne Radar-kontrolle befindet, kann der Pilot die Methode verwenden, eine bestimmte Distanz vom Flugweg entfernt zu fliegen, um eine Ausweichroute zu beantragen, zum Beispiel: „ABC Air 37, request deviate 10 miles right of track“, also die Anfrage, 10 Meilen rechts des ursprünglichen Flugwegs zu fliegen. Die Flugsicherung antwortet dann mit: „ABC Air 37, 10 miles deviation right of track approved“, um dem Antrag des Piloten zu entsprechen.

In 2.7 Start许可 (Takeoff Clearance) wurde bereits erwähnt, dass moderne Verkehrsflugzeuge mit dem bordintegrierten Kollisionswarnsystem TCAS (Traffic Alert and Collision Avoidance System) ausgestattet sind. Piloten können über TCAS die Flugzeuge in ihrer Umgebung sowie deren Höhen sehen. Da die Flughöhen der meisten Flugzeuge im Allgemeinen relativ stabil sind, ist das Referenzieren dieser Daten auch eine gute Methode, um die Reiseflughöhe zu beurteilen.

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