Das Flugzeug sinkt entlang des Gleitpfades weiter ab, und der Pilot überwacht weiterhin den Status des automatischen Flugsteuerungssystems (AFDS). Wenn eine Funkhöhe (RA) von 500 Fuß erreicht ist, liest der Copilot den aktuellen Wert vor: “500, Vref+5, Sink700”.

Hier bezieht sich “500” auf 500 Fuß AFE (Above Field Elevaton, über Flugplatzhöhe). In Gebieten außerhalb von Ballungsräumen ist die Mindestsicherheitsflughöhe (Minimum Safe Altitudes) mit 500 Fuß festgelegt, daher ist die Höhe von 500 Fuß ein sehr wichtiger Indikator. “Vref+5” bedeutet, dass die aktuelle Geschwindigkeit exakt 5 Knoten über der Referenzgeschwindigkeit für 30° Auftriebshilfen (Klappen) liegt. Die Einstellung von Vref wurde im Abschnitt 5.1 Approach Briefing (Anflug-Besprechung) erläutert. “Sink 700” bezeichnet die aktuelle Sinkrate von 700 Fuß pro Minute. Unterhalb von 1000 Fuß AFE ist vorgeschrieben, dass die Sinkrate des Flugzeugs unter 1000 Fuß liegen muss; der aktuelle Wert von 700 ist somit unbedenklich.

Nach Erreichen von 400 Fuß beginnt das Höhenleitwerk automatisch, die Trimmung nach hinten zu verstellen. Obwohl Höhe und Nicklage des Flugzeugs zunächst unverändert bleiben, bereitet das automatische Flugsteuerungssystem bereits das Abfangen (Flare) vor der Landung vor.

Anschließend nähert sich das Flugzeug der Entscheidungshöhe (DA). Der Copilot ruft: “Approaching Minimum”, und der Kapitän antwortet mit “Checked”. Unmittelbar darauf erreicht das Flugzeug die Entscheidungshöhe, und der Copilot ruft: “Minimum”. Wenn die Sicht zu diesem Zeitpunkt gegeben ist, ruft der Kapitän “Landing”, was bedeutet, dass das Flugzeug das Landemanöver und den Ausrollvorgang fortsetzen wird. Das obige Bild zeigt die Sicht auf die Piste aus dem Cockpit bei einer Entscheidungshöhe von DA220.

Wenn der Pilot die Piste in der Entscheidungshöhe noch nicht klar erkennen kann, ruft der Kapitän “Go Around”. Die Besatzung muss unverzüglich das im vorherigen Abschnitt beschriebene Durchstartverfahren einleiten.

Am Beispiel des ILS-Anflugs auf die Piste 34L des Tokioter Flughafens (siehe Bild oben) gelten: Kategorie I: Entscheidungshöhe (DA) nicht weniger als 220 Fuß, Rollbahnsichtweite (RVR) nicht weniger als 550 Fuß. Kategorie II: Entscheidungshöhe (DA) nicht weniger als 120 Fuß, Rollbahnsichtweite (RVR) nicht weniger als 350 Fuß. Für den Betrieb nach Kategorie-II-Standards sind für Pisten, Fluggesellschaften und Flugzeuge höhere Wartungsfähigkeiten und strengere Anforderungen erforderlich als bei Kategorie I. Zudem müssen Piloten über die entsprechende Berechtigung verfügen, um Kategorie-II-Anflüge durchzuführen.

Gemäß dem Landeverfahren muss der Pilot im Allgemeinen den Autopiloten abkoppeln und das Flugzeug von Hand steuern. Es gibt jedoch keine feste Regel, aus welcher Höhe oder in welcher Phase dies geschehen sollte; oft hängt es von den persönlichen Vorlieben und Gewohnheiten des Piloten ab. Meine Unterlagen besagen (am Beispiel der Boeing 737-500), dass der Pilot bei DA minus 50 Fuß – im Beispiel des Tokioter Flughafens also vor 170 Fuß – den automatischen Schub und den Autopiloten abkoppeln und die Landung manuell durchführen muss.

Bild oben: Schubhebel und die Position des Auswahlschalters zum Abkoppeln des automatischen Schubs

<img src=http://www.meriweather.com/flightdeck/747/ped/stick.jpg Bild oben, Taste am Pfeil oben links: Schalter zum Abkoppeln des Autopiloten (Autopilot Disengage)

Wenn die Funkhöhe (RA) 100 Fuß erreicht, ruft das mit dem Funkhöhenmesser verbundene Ground Proximity Warning System (GPWS) automatisch elektronische Warnmeldungen ab und gibt die aktuelle Höhe bekannt: “One Hundred” “Fifty” “Forty” “Thirty” “Twenty” “Ten”

Wenn das Flugzeug den Pistenanflug überfliegt (Runway Threshold), sollte die Höhe RA 50 Fuß betragen. Bis zu diesem Punkt ist ein Gleitwinkel von 3 Grad beizubehalten. Nach 50 Fuß beginnt das Abfangen (Flare), die Sinkrate nimmt allmählich ab. Das Abfangmanöver beginnt in einer Höhe von 15 Fuß über dem Boden, wobei die Nicklage des Flugzeugs auf 3° angehoben wird, sodass das Flugzeug beim Aufsetzen (Touchdown) eine Sinkrate von 150 Fuß/min erreicht. Gleichzeitig reduziert der Pilot während des Abfangens den Triebwerksschub sanft und gleichmäßig, sodass die Triebwerke im Moment des Aufsetzens genau im Leerlauf sind.

Piloten mit Erfahrung auf kleinen Propellermaschinen könnten fragen: Wenn man erst ab 15 Fuß abfängt, auf 3° Nicklage geht und erst dann den Schub reduziert, schwebt das Flugzeug durch den Bodeneffekt nicht davon (Ballooning)? Bei kleinen Flugzeugen reduziert man beim Landen in der Regel zuerst den Schub und fängt erst an, wenn man spürt, dass das Flugzeug zu sinken beginnt. Bei Verkehrsflugzeugen ist die Masse jedoch viel größer, wodurch auch die Trägheit viel höher ist. Würde man die gleiche Steuerungsmethode wie bei kleinen Flugzeugen anwenden, würde das Flugzeug zweifellos hart aufprallen, ein sogenanntes “Hard Landing”.

Deshalb können Verkehrsflugpiloten mit den folgenden drei Schritten im Wesiglich eine sichere Landung durchführen:

1. Abfangen (Flare) in 15 Fuß Höhe über der Piste.
2. Anheben auf eine Nicklage von 3 Grad.
3. Schubhebel auf Leerlauf. Das klingt hier vielleicht einfach auf dem Papier, ist in der Praxis jedoch viel schwieriger. Ohne viel hartes Training und praktische Flugerfahrung ist eine perfekte Landung unmöglich.

Nachdem das Hauptfahrwerk aufgesetzt hat, ist das Reibegeräusch der Reifen auf dem Boden zu hören, und der Flugzeugrumpf erschüttert leicht durch den Kontakt mit der Piste. Der Kapitän drückt das Steuerhorn sanft nach vorne, um das Bugrad auf die Piste zu legen, und tritt dann seitwärts auf die Pedale, um das Flugzeug entlang der Pistenmittellinie zu halten. Beim Aufsetzen prallen die Reifen heftig auf den Boden und erzeugen durch die starke Reibung Hitze, wodurch die Oberfläche der Reiten abgenutzt wird. Deshalb ist im Moment des Aufsetzens oft blauer Rauch unter dem Fahrwerk zu sehen, und auf der Piste bleiben lange, schwarze Spuren der verbrannten Reifen zurück. (Aufnahme am Flughafen Osaka Kansai)

Nach dem Aufsetzen des Hauptfahrwerks bewegt sich der Hebel der Luftbremsen (Speedbrake Lever) automatisch nach oben in die Position UP, sobald sich mindestens zwei der linken und rechten Reifen zu drehen beginnen.

Gleichzeitig werden die am Flügel nahe dem Rumpf befindlichen Luftbremsen (auch Spoiler genannt, Flight Spoilers, Position 10 im folgenden Bild) automatisch geöffnet. Anschließend drückt das Gewicht des Flugzeugs auf die Reifen. Der im Fahrwerk befindliche “Air Ground Safety Sensor” erkennt anhand des Kompressionszustands des Oleopneumatischen Stoßdämpfers (Oleo Strut), dass sich das Flugzeug am Boden befindet. Daraufhin öffnet das System automatisch die äußeren Luftbremsen am Flügel (Ground Spoilers, Position 9 im Bild oben). Die Luftbremsen erhöhen den Luftwiderstand und verringern Geschwindigkeit sowie Auftrieb des Flugzeugs. Luftbremsen einer Boeing 777 (aufgenommen am Flughafen Peking): Luftbremsen eines Airbus A320 (aufgenommen am Flughafen Tokyo Haneda): Auf dem Foto oben ist zudem zu sehen, dass die Klappen auf 35 Grad ausgefahren sind.

Wenn nach dem Aufsetzen ein Anlass zum Durchstarten vorliegt und die Schubhebel nach vorne geschoben werden, bewegt sich der Hebel der Luftbremsen automatisch in die Position Down. Dadurch werden die Luftbremsen eingefahren und behindern das Durchstarten nicht.

Anschließend übernimmt die automatische Bremsung (Autobrake). Je nach im Approach Briefing festgelegter Stufe nutzen die Bremsscheiben an den Haupträdern die Reibung, um die Drehzahl der Räder zu verringern. Zu beachten ist, dass die automatische Bremsung sofort außer Kraft gesetzt wird, wenn der Pilot versehentlich auf die Radbremsen tritt.

Sobald der Pilot bestätigt hat, dass der Luftbremsenhebel auf UP (geöffnet) steht und die Autobrake korrekt arbeitet, können die Umkehrschuber (Reverse Thrust) aktiviert werden. Der Zweck der Umkehrschuber ist die Verringerung der Geschwindigkeit, die Verkürzung des Ausrollwegs, die Verringerung des Verschleißes der Bremsenkomponenten und die Verkürzung der Rollzeit auf der Piste. Wenn die Piste lang genug, das Wetter gut und der Verkehr gering ist, sind Umkehrschuber nicht zwingend erforderlich.

Der Begriff “Reverse Thrust” (Umkehrschub) ist leicht missverständlich zu verstehen, denn wörtlich meint er, dass das Triebwerk rückwärts rotiert und die Luft von hinten nach vorne ausstößt, um eine Verzögerung zu erreichen. In der Praxis wird die Verzögerung jedoch erzielt, indem der Abgasstrom nach vorne umgelenkt wird. Aufgrund des Designs von Strahltriebwerken ist eine Rückwärtsrotation nicht möglich, daher wird ein Umkehrsystem verwendet, das den austretenden Abgasstrom nach vorne lenkt. Bei Turbofantriebwerken wird das Triebwerk bei geöffnetem Umkehrsystem theoretisch immer noch in Vorwärtsrichtung betrieben. Da jedoch der Großteil des Schubs beim Turbofan, insbesondere bei Triebwerken mit hohem Nebenstromverhältnis, vom Frontgebläse stammt (ca. 70 %), überwiegt der Widerstand des umgelenkten Luftstroms den Schub des Turbinenteils, was zum Bremsen führt.

Passagiere hören nach der Landung, dass die Geräusche der Triebwerke wieder lauter werden – dies ist das Geräusch der Umkehrschuber.

Hier sind Fotos bei aktivierten Umkehrschubern: Dieses Foto wurde am Flughafen Nagoya Chūbu aufgenommen. Das Flugzeug ist ein Airbus A340 von Cathay Pacific mit dem Triebwerkstyp CFM56-5C4, einem Schalenumkehrsystem. Wenn das Umkehrsystem aktiviert wird, öffnen sich die Leitschaufeln, lenken den Luftstrom des Kanals nach außen und erzeugen Rückwärtsschub.

Hier ist eine andere Form des Umkehrsystems. Dies ist eine Boeing 737-800, die ich am Flughafen Hiroshima fotografiert habe. Der Triebwerkstyp ist CFM56-7B24, ein Schubumkehrklappen-System (Target-type). Wenn das Umkehrsystem aktiviert wird, schiebt sich die Hülse nach hinten, lenkt die Luft durch den Kanal nach außen und erzeugt Rückwärtsschub.

Der Hebel für die Umkehrschub befindet sich vor den Schubhebeln, sieht diesen ähnlich, ist aber etwas kleiner. Zur Betätigung muss der Umkehrhebel angehoben und kurz in der Raste gehalten werden, bis die Verriegelung löst. Danach kann der Umkehrschub nach Bedarf genutzt werden.

Wenn die Geschwindigkeit des Flugzeugs auf 60 Knoten fällt, ruft der Copilot “60 Knoten”. Daraufhin beginnt der Kapitän, den Umkehrhebel zu senken und bringt ihn sanft in die Raste für Umkehr-Leerlauf, bevor die Rollgeschwindigkeit erreicht ist. Nachdem die Triebwerke den Umkehr-Leerlauf erreicht haben, wird der Hebel vollständig abgesenkt.

Anschließend, vor Erreichen der Rollgeschwindigkeit (unter 10 Knoten), tritt der Pilot leicht auf die Bremsen vor den Pedalen, um die Autobrake (Voreinstellung) zu lösen, und steuert die Rollgeschwindigkeit dann manuell nach Bedarf. Das Lösen der Autobrake klingt einfach, ist in der Praxis jedoch sehr schwierig; der Zeitpunkt und die Kraftaufwendung müssen perfekt beherrscht werden. Wenn zu stark gebremst wird, bremst das Flugzeug so scharf ab, dass die Passagiere erschrecken oder sich verletzen könnten. Wenn zu sanft getreten wird, wird die Autobrake möglicherweise nicht gelöst, und das Flugzeug wird vom Autobrake-System auf der Piste festgehalten. Beide Situationen sind unbedingt zu vermeiden.

Ende

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2017/10/14 Ich habe hier die Erklärung zum A320 aus 壓力與責任的承擔 notiert:

„Im Landemodus (Land Mode) des Airbus unter normalen Bedingungen (Normal Law) führt das Flugcomputer-System kein automatisches Trimmung (Auto-Trim) mehr durch“, sagte Wallace. „Das verwirrt Anfänger oft.“ Während des Steigflugs, des Reiseflugs und des Sinkens kann der Flugcomputer die Trimmung automatisch für die Piloten übernehmen, um die Steuerung zu vereinfachen und Kraft zu sparen. Wenn das Flugzeug jedoch beim Sinken die 50-Fuß-Höhe unterschreitet, schaltet der Flugcomputer in den Landemodus. Er übernimmt nicht mehr die automatische Trimmung; stattdessen dreht er nach dem Unterschreiten von 30 Fuß Höhe das Höhenleitwerk zwangsweise nach unten. Dies drückt die Nase nach unten, und der Pilot muss den Sidestick nach hinten ziehen, um die abwärts gerichtete Kraft zu kompensieren, damit sich das Flugzeug wie ein herkömmliches Flugzeug steuern lässt. „Die Steuerungstechnik ist die gleiche wie bei herkömmlichen Flugzeugen“, erklärte Wallace. „In diesem Moment liegt die volle Kontrolle in den Händen des Piloten, der Flugcomputer leistet keine Unterstützung mehr.“

Daher gilt: Wenn während des Abfangens (Abflachen) die Nase zu früh angehoben wird und das Flugzeug in der Luft hängt, sollte man den Sidestick loslassen oder etwas nach vorne drücken. Da das Höhenleitwerk bereits nach unten wirkt, sinkt die Nise von selbst. Würde man den Sidestick weiter nach unten drücken, würde die Sinkrate zu groß, was in geringer Höhe sehr gefährlich ist, da man den Sidestick dann noch stärker nach hinten ziehen müsste, um die Sinkrate zu verringern.

Airbus-Flugzeuge sind für Anfänger am wenigsten geeignet, da es sich um Fly-by-Wire-Flugzeuge handelt. An den Sidesticks spüren Piloten nicht die unmittelbare Reaktion des Flugzeugs, weshalb die Geschwindigkeit des Instrumenten-Scan (Cross-Check) sehr wichtig wird. Besonders bei starkem Wind wird das Flugzeug häufig abgetrieben. Wenn der Scan nicht schnell genug ist, reagiert man zu spät. „Erst zu korrigieren, wenn das Flugzeug schon abgekommen ist, ist meist zu spät“, erklärte Wallace, „denn bei Fly-by-Wire-Flugzeugen braucht es einen Moment, bis das elektronische Signal das Hydrauliksystem erreicht und die Steuerflächen sich bewegen.“ Anders als bei kleinen herkömmlichen Flugzeugen, wo Stahlseile die Steuerflächen direkt bewegen und eine Korrektur sofort wirkt.

Anfänger scannen die Instrumente zu langsam. Eine zu späte Korrektur führt dazu, dass das Flugzeug ständig nicht korrekt auf dem Gleitpfad liegt – es ist zu hoch oder zu niedrig, seitlich verschoben, was zu einem instabilen Anflug führt. Oder in geringer Höhe versucht man, mit zu hoher Sinkrate wieder auf den korrekten Gleitpfad zu kommen, oder aus Angst vor einem harten Aufsetzen wird zu früh abgefangen (Flare), sodass das Flugzeug in geringer Höhe „hängt“, die Sinkrate auf Null geht und erst, wenn Geschwindigkeit und Energie schwinden, beinahe im freien Fall zu Boden fällt.

„A good landing comes from a good approach!“ sagte Wallace. „Ein Flugtrick, den ein erfahrener Kapitän mir einmal mitgeteilt hat.“ Das ist absolut richtig. Normale Passagiere urteilen nur über den Moment der Landung und die Kraft, mit der die Haupträder die Piste berühren, um die Fähigkeit des Piloten zu beurteilen. Nur Piloten, die die ganze Zeit im Cockpit saßen, wissen, ob es ein guter Anflug war.