Titel: Geheimnisse des Cockpit-Labors 5.5 Beginn des Sinkflugs
Wie in Abschnitt 5.3 bei der Zusammenfassung der Standard-Anflugprozedur (STAR) erwähnt, kann der Pilot, basierend auf den Höheninformationen des initialen Anflugwegepunktes und unter Berücksichtigung der geschätzten Ankunftszeit, des Verbrauchs, der Triebwerksleistung sowie der Windrichtung und -stärke, die Triebwerksparameter und die Sinkrate für den Sinkflug festlegen.
Beispiel: Die Anflugprozedur „KAIHO“ beginnt am Wegpunkt „ADDUM“ im Pazifik mit einer minimalen Wegpunkthöhe von 10.000 Fuß. Um von der Reiseflughöhe auf ADDUM zu sinken, berechnet das Flight Management System (FMS), dass das Flugzeug 200 km westlich von ADDUM mit dem Sinkflug beginnen muss.
Dieser Punkt wird allgemein als „Top of Descent“ (Abkürzung: TOD oder T/D) bezeichnet. Er ist im Kartenmodus der Navigation Display (ND) sichtbar, wie in der Abbildung oben eines Airbus 330 durch einen Pfeil an einer geknickten Linie dargestellt; der Punkt liegt hier zwischen den Fixpunkten CELLO und CHALK. Der Startpunkt des Anflugs wird zudem als „Bottom of Descent“ (Abkürzung: BOD) bezeichnet.
Ein weiteres Beispiel: Im ND einer Boeing 777 wird der Ort des T/D direkt durch einen Punkt auf der Route markiert.

Nach dem Überfliegen des TOD beginnt das Flugzeug automatisch zu sinken. Eine schematische Darstellung des gesamten Fluges sieht wie folgt aus. (Diese Abbildung dient hauptsächlich zur Erläuterung der Autothrottle-Einstellmodi in jeder Flugphase, eignet sich aber auch gut zur Erklärung des gesamten Flugablaufs, daher wird sie hier verwendet.)

Ein wichtiger Punkt bezüglich des Sinkflugs ist, dass ein Flugzeug nicht durch das Drücken des Höhenruders – also das Absenken der Flugzeugnase – an Höhe verliert; der Sinkflugwinkel wird stattdessen über den Schub (Throttle) gesteuert.
Wenn ein Flugzeug aus dem Horizontalflug in den Sinkflug übergeht, wird der Schub etwas reduziert, wodurch das Flugzeug an Geschwindigkeit verliert. Da der Auftrieb proportional zur Geschwindigkeit ist, verringert sich auch der Auftrieb bei geringerer Geschwindigkeit. Infolgedessen wird der Auftrieb kleiner als die Schwerkraft, und das Flugzeug beginnt zu sinken. Während des Sinkens ist die Flugbahn nicht mehr horizontal, sondern nach unten geneigt. Der Anstellwinkel der Tragflächen ändert sich dabei nicht, aber die Flugrichtung ändert sich von „geradeaus“ zu „leicht nach unten“. Dadurch vergrößert sich der Anstellwinkel, was den Auftrieb erhöht. Der zusätzliche Auftrieb durch den größeren Anstellwinkel gleicht den nun stärker wirkenden Anteil der Schwerkraft aus, alle äußeren Kräfte befinden sich wieder im Gleichgewicht, und das Flugzeug geht in einen gleichmäßigen Sinkflug über.
Beim Sinkflug ist die Flugzeugnase nach unten geneigt. Diese Haltung erfordert sehr wenig Schub; oft können die Triebwerke sogar in den Leerlauf gefahren werden (Gliding). Als Fluggast sollten Sie bemerkt haben, dass es zu Beginn des Sinkflugs sehr ruhig im Flugzeug wird. Man kann die Haltung des sinkenden Flugzeugs mit einem Auto vergleichen, das einen Berg hinunterfährt: Ohne Gaspedal fährt das Auto stabil bergab. Bei steilerer Gefälle ist die Geschwindigkeit höher, bei geringerer Gefälle etwas langsamer. Das Flight Management Computer (FMC) moderner Flugzeuge kann Schub und Haltung gut automatisch an die Anforderungen des Piloten anpassen.
Im Allgemeinen können Piloten zwischen zwei Sinkarten wählen: Sinken mit konstanter Geschwindigkeit oder Sinken mit konstantem Gleitwinkel (Sinkflugweg). Dies entspricht den Pitch-Einstellungen des FMC, also den Modi VNAV SPD (Vertical Navigation Speed Mode) oder VNAV PTH (Vertical Navigation Path Mode).
Während eines VNAV SPD-Sinkflugs hält das Autothrottle-System meist den Leerlaufzustand, während das Autopilot Flight Director System (AFDS) die Zielflug速度 des FMC beibehält.
Während eines VNAV PTH-Sinkflugs steuert der FMC das Flugzeug so, dass ein Sinkwinkel von 3 Grad beibehalten wird; die Geschwindigkeit zwischen TOD und BOD wird dabei automatisch vom Computer geregelt. Wenn das Flugzeug beispielsweise durch Windeinfluss nach oben vom 3-Grad-Winkel abweicht, erhöht der FMC die Geschwindigkeit, um das Flugzeug wieder auf den ursprünglichen Pfad zu bringen.
Die obige Abbildung zeigt das CDU einer Boeing 737 im VNAV PTH-Modus. Beim Beginn des Sinkflugs wechselt der Modus automatisch von „ACT ECON CRZ“ auf „ACT ECON PATH DES“. An Position 2L wird der aktuelle Geschwindigkeitswert mit Mach 0,72 und 280 Knoten angezeigt. An Position 3L wird das Geschwindigkeitslimit angezeigt. Da Vorschriften ein Geschwindigkeitslimit von 250 Knoten unter 10.000 Fuß vorschreiben, wurde das Limit hier bewusst auf 240 Knoten festgelegt, um dieses Limit nicht zu überschreiten.
Warum wird im Allgemeinen ein 3-Grad-Winkel für den Sinkflug gewählt? Dies liegt daran, dass sich bei 3 Grad das Verhältnis zwischen Höhe und Sinkstrecke leicht im Kopf berechnen lässt. Man kann die folgende Näherungsformel verwenden: Benötigte Sinkstrecke (NM) = Flughöhe (Fuß) / 1000 * 3 Damit lässt sich der Wert leicht abschätzen.
Beispiel für einen Sinkflug aus einer Reiseflughöhe von 33.000 Fuß auf Bodenhöhe: Durch „Flughöhe / 1000 * 3“ erhält man ein Ergebnis von 99 NM (ca. 190 km). Das bedeutet, dass das Flugzeug aus 33.000 Fuß (ca. 10 km Höhe) frühestens 190 km vor dem Zielflughafen mit dem Sinkflug beginnen muss.
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