Zusammenfassung der Pilotenhandlungen während des Sinkflugs

In diesem Abschnitt fasse ich die Handlungen des Piloten während des Sinkflufs zusammen, wieder am Beispiel des Boeing 737.

Zunächst ist das Sinkflugverfahren zu beachten. Es muss 80 NM vor dem errechneten Sinkflugpunkt (Top of Descent, TOD) begonnen und bis 10.000 Fuß MSL (Mean Sea Level) abgeschlossen werden.

Zur Vorbereitung des Sinkflugs sind über ATIS oder ACARS die aktuellen Wetterdaten des Zielflughafens, die Anflugverfahren und die Bahnzustände zu beschaffen. Mit dem Wetterradar ist das Wetter im Sinkraum zu beobachten; Anflugart, Flughafenkarten, Anflugkarten usw. sind vorzubereiten.

Anschließend legt der Copilot im CDU die Anflugstrecke sowie die Landehöhe für den Zielflughafen fest.

Dann übergeben Kapitän und Copilot die Aufgaben Steuerung/Funk. Der Copilot steuert das Flugzeug. Der Kapitän prüft sorgfältig die verbleibende Kraftstoffmenge und den Kraftstoffausgleich, schaltet nach Bedarf die Enteisung ein, überprüft im CDU die Einstellungen für Anflug- und Endanflugverfahren, bestätigt die Höhen- und Geschwindigkeitsbegrenzungen der einzelnen Wegpunkte, bestätigt auf der Anflug-Referenzseite die Landegewicht/VREF/QNH- oder QFE-Einstellungen, gibt auf der Sinkflug-Prognoseseite die Übergangshöhenfläche / Prognosewinde ein, stellt die Navigationsfrequenzen (VOR/ILS/DME usw.) ein, wählt die Automatische Bremse (in der Regel 1 oder 2, bei kurzer Bahn oder Nässe 3 oder MAX) und führt das Anflug-Briefing durch.

Danach übergeben Kapitän und Copilot erneut die Aufgaben Steuerung/Funk und führen die Sinkflug-Checkliste aus.

Die Inhalte der Sinkflug-Checkliste umfassen die Prüfung der Landehöhe, das Einstellen und Prüfen der Landedaten sowie die Einstellung der automatischen Bremse.

Vor Erreichen des vom CDU berechneten Sinkflugpunktes (TOD) weist der Kapitän den Copiloten an, bei der Flugsicherung eine Sinkfreigabe zu erfragen. Nach Erhalt der Freigabe wird am MCP die Sinkfhöhe für den Anfangspunkt des Anflugverfahrens eingestellt. Der Modus VNAV steuert das Flugzeug bis zum automatisch vom FMC berechneten TOD-Punkt und beginnt dort den automatischen Sinkflug.

Wenn die Höhe sich der Übergangshöhenfläche nähert, ist der barometrische Höhenmesser vom Standarddruck QNE auf den korrigierten Luftdruck QNH umzustellen.

Da dies im Abschnitt 4.3 Flughöhe, Luftdruck und maximale Flughöhe bereits ausführlich erläutert wurde, verzichte ich hier auf eine Wiederholung.

Die durchschnittliche Sinkrate in der Vertikalen beträgt etwa 400 m/min, also ca. 24 km/h. Ein Sinkflug aus der Reiseflughöhe von 10.000 m bis zum Boden dauert daher etwa 25 Minuten.

An den Tragflächenoberseiten sind Vorrichtungen namens Spoiler (manchmal auch Lift Dumper) angebracht, unterteilt in innere (Inboard Spoiler) und äußere Spoiler (Outboard Spoiler). Im Sinkflug können die äußeren Spoiler nach oben aufgefahren werden, um den Auftrieb zu verringern und den Luftwiderstand zu erhöhen, wodurch das Flugzeug verlangsamt wird.

Das obige Foto habe ich während eines Sinkflugs mit einer ANA Boeing 777-200 nach Peking-Capital gemacht. Man sieht, dass die Airbrake in der Mitte der Tragfläche nur teilweise geöffnet ist; dies reicht jedoch aus, um den nötigen Widerstand zu erzielen.

Aus einem anderen Winkel, von hinten betrachtet, sehen die geöffneten Spoiler so aus:

Das Foto entstand über der Präfektur Chiba, Japan, während des Anflugs auf Narita, Flugzeugtyp 777-200ER.

Siehe auch das folgende Foto nach der Landung auf der Bahn: Sowohl die inneren als auch die äußeren Spoiler sind vollständig geöffnet und stehen senkrecht. Nach der Landung sorgt dies für hohen Widerstand; der Auftrieb der Tragflächen sinkt drastisch, sodass Rumpf und Reifen voll aufsetzen. Dann können auch die Radbremsen wirken und den Bremsvorgang unterstützen.

Für Piloten dient der Einsatz der Spoiler jedoch hauptsächlich nicht der Verzögerung, sondern vielmehr der Erhöhung der Sinkrate. Wenn beispielsweise auf der Sinkstrecke eine Cumulonimbus-Wolke liegt, muss man ausweichen; erst nach dem Ausweichen wird der Sinkflug fortgesetzt. Der ursprüngliche TOD ist dann bereits überschritten. Um rasch die vorgegebene Höhe zu erreichen, können die Spoiler eingesetzt werden, um die Sinkrate zu erhöhen und die durch das Ausweichen verlorene Zeit aufzuholen. Der Einsatz der Spoiler hat jedoch Nachteile: Er verursacht Vibrationen und Lärm im Flugzeug, was für Passagiere unangenehm sein kann. Daher werden Piloten nach Möglichkeit einen Sinkflug ohne Spoiler planen.

In der Regel beginnt an der Übergangshöhenfläche das Anflugverfahren und wird bis zum Anfangsanflugpunkt (IAF) oder vor Beginn der Radarführung abgeschlossen.

Das Anflugverfahren umfasst: Betätigen der Anschild für Passagiere, d. h. Einschalten des Anschnallzeichens (unter 10.000 Fuß können durch thermische Aufwinde Turbulenzen auftreten); nach Erreichen von 10.000 Fuß Einschalten des Landescheinwerfers und der Blinklichter (zur besseren Sichtbarkeit und Verringerung des Kollisionsrisikos mit anderen Flugzeugen oder Vögeln); Einstellen der Höhenmesser in der Übergangsschicht und Cross-Check; Einstellen der erforderlichen Kommunikations- und Navigationsfrequenzen (VOR/ILS/DME usw.). Nach Abschluss wird die Anflug-Checkliste ausgeführt.

Die Inhalte sind oben zu sehen, d. h. die im Anflugverfahren genannten Punkte. Zudem müssen Piloten ihre Sitze einstellen, die Schultergurte anlegen und die Kabinencrew zum Sinkflug vorbereiten.

Die Höhe sinkt kontinuierlich, das Flugzeug nähert sich dem Anfangsanflugpunkt (IAF) – im Beispiel des vorherigen Abschnitts 4.000 Fuß – und die vertikale Sinkrate nimmt allmählich ab; die Flugzeugneigung geht in den Horizontalflug (Level Flight) über.

Da nicht mehr gesunken wird, darf der Triebwerksschub nicht im Leerlauf verbleiben; der Schub muss erhöht werden, um genügenden Auftrieb zu erhalten. Dies wird ebenfalls vom automatischen Schubregler (Autothrottle) gesteuert. Passagiere spüren daher, dass die Triebwerksgeräusche lauter werden als im Sinkflug; erfahrene Reisende wissen, dass die Landung bald beginnt.

Abschließend noch einige Informationen zum Enteisungssystem an Bord.

Wenn das Flugzeug in großen Reiseflughöhen fliegt, ist die Oberflächentemperatur unter 0 °C. Trifft das Flugzeug im Sinkflug auf feuchte Luft, kann sich selbst oberhalb des Gefrierpunkts Klareis oder Reif bilden, was den Flug beeinträchtigt.

Unterkuhlte Wassertropfen (supercooled water droplets) sind flüssige Wassertropfen unter dem Gefrierpunkt. Am Boden gefriert Wasser unter Null Grad; in der Höhe existiert jedoch solches besonderes Wasser, dem die Kondensationskeime fehlen, sodass es selbst bei minus 10 oder 20 Grad flüssig bleibt. Fliegt das Flugzeug durch eine Wolke mit unterkühltem Wasser, gefriert dieses beim Auftreffen auf das Flugzeug (das als Kondensationskern dient) sofort.

Vereisung der Tragfläche beeinflusst die Aerodynamik stark. Windkanalversuche zeigen, dass eine halb Zoll dicke Eisschicht an der Vorderkante den Auftrieb um 50 % verringert und den Widerstand um 60 % erhöht – im schlimmsten Fall führt dies zu Abstürzen. Ebenso gravierend ist Triebwerksvereisung: Vereist der Triebwerksring (Fan Cowl), kann Eis in das Triebwerk gesaugt werden und wichtige Bauteile wie den Fan beschädigen, was zu Triebwerksausfall führen kann.

Am Beispiel des Boeing 737:

Das Enteisungssystem umfasst in der Regel Cockpit-Scheibenheizung, Scheibenwischer, Heizung für Sonden und Sensoren, Triebwerksenteisung, Tragflächenenteisung sowie Eiserkennung.

Pitotrohre, Staurohre für die Gesamttemperatur und Angriffswinkelgeber sind wichtige Sensoren für Flugdaten. Können sie durch Vereisung keine korrekten Werte für Geschwindigkeit/Druck/Temperatur liefern, können Flugcomputer und Piloten das Flugzeug nicht mehr korrekt steuern. Daher sind diese Geräte elektrisch beheizt (die statischen Ports nicht).

Das Triebwerksenteisungssystem leitet heiße, unter Druck stehende Luft aus dem Triebwerk an die Vorderkante der Triebwerksverkleidung und heizt diese, um Vereisung zu verhindern. Der Schalter ENG ANTI-ICE im Cockpit steuert das System.

Das Tragflächenenteisungssystem nutzt ebenfalls heiße Luft aus dem Triebwerk; es schützt nur die inneren Vorflügel (Slats), nicht die Landeklappen oder die äußeren Vorflügel. Gesteuert wird es durch den Schalter WING ANTI-ICE im Cockpit.

Ende

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